探析高速铁路隧道存在的缺陷 及其整治技术

代利波

摘 要：中国高速铁路的发展一直处在世界的前茅，拥有全世界领先的技术，中国高铁发展出了自己的特色。高速铁路隧道作为高铁建设中的重要环节，其施工难度大，存在的缺陷多一直引起高铁行业的重视。整治高速铁路隧道存在的缺陷已经成为高铁建设中重之又重的任务。

关键词： 高速铁路隧道；缺陷；整治

0 前言

中国的经济和科学技术的发展推动了高速铁路的迅速发展，高速铁路的普及也带动了大部分地区的经济文化发展。如今高铁建设工程增多，针对建设过程中出现的问题，中国铁路建设总公司下达文件，提醒相关人员重视解决高速铁路建设过程中的问题。铁路隧道的建设容易出现种种问题，如若没有及时排除解决，将会影响后期铁路的使用，加大治理难度，耗费成本以及危害到工作人员和乘客的人身安全。

1 高速铁路隧道存在的缺陷

1.1 二衬混凝土一系列问题

高速铁路隧道的二衬渗漏水，二衬混凝土裂纹，二衬混凝土错台，二衬空洞，不密实等问题，是高速铁路隧道施工中的常见问题。二衬渗水主要原因为混凝土局部不密实或二衬背后预留排水管堵塞。隧道的开挖使地下水渗流场发生改变，隧道周边的地下水集中向隧道方面排泄，隧道施工质量控制不严，施工缝、变形缝处理时操作不细，防水材料安装措施不到位。

二衬混凝土裂纹形成的主要原因：个别区段在围岩监控量测没有稳定的情况下即开始施工二次衬砌，造成二次襯砌超设计荷载承受围岩压力；混凝土搅拌随意性大，在混凝土运输和泵送过程中存在加水情况；局部区段仰拱虚砟清理不彻底，运梁车特殊荷载造成不均匀沉降拉裂二衬等。

1.2 隧道底部出现的问题

高速铁路隧道底部出现的问题主要有隧道仰拱下面存在虚渣，隧道底部经常有水流出。

1.3 槽道施工缺陷

安装接触网槽道的时，容易出现分型号或者规格使用错误，安装结构位置不准确，施工操作破损三种情况。此环节要求相关工作人员计算好规格与位置，不允许误差的存在。一旦安装失误，将会影响后续的四电工程施工。

2 高速铁路隧道存在问题的整治方法

2.1 二衬混凝土一系列问题的整治

二次衬砌混凝土表面湿渍及渗水区采取超细水泥浆及环氧树脂封堵处理，主要的方法是：在湿渍区及渗水区边缘线0.5m范围内打设注浆孔，安设注浆嘴，注浆孔深h（h=衬砌厚度-10cm），孔间距0.2×0.2m，注浆压力1.0～1.5MPa，在进行施工的时候要渐渐的加强注浆的压力，依照现场的具体情况来确定最终压力数值。对表层的混凝土检查过关后并清洁，清洁干净后再使用防水涂料进行防水处理，厚度不小于2mm。环、纵向排水管疏通后，逐段查明渗水部位，然后对渗水的施工缝采取凿槽灌浆堵水措施，具体方法为：在施工缝处凿内宽5～6cm，外宽4～5cm，深5cm的倒梯形槽，清除槽中混凝土残渣并用清水洗槽及周围，在施工过程中，每过20到30米就打一个孔，孔的深度基本上都是衬砌的2/3厚度，孔口贴胶带，然后在槽中沿施工缝快干型封缝胶两道，封缝胶固化后去掉胶带，在孔内安设注浆嘴注1：1超细水泥浆，灌浆压力1.0～1.5MPa，施工过程中逐步增加压力根据具体情况定最终压力，在完成注浆之后三天没有出水的现象就判定为合格。在检查通过以后对槽进行适当清理，然后在槽中固定50mm半圆形波纹管，并间距20cm采用金属卡固定，最后将调和好的聚硫密封胶填入槽中并稍稍高出然后修平，待聚硫密封胶干后，用调好后的结晶防水涂料进行防水处理，厚度应当大于2mm。

二衬混凝土裂纹的主要处理方法采用低压注胶修补，主要材料为JN-F封缝胶、JN-L灌缝胶。按照以下的方式进行施工作业：裂缝调查→裂缝处理→设置灌浆嘴→JN-F胶封缝→封缝检验→配JN-L胶液→压力胶液（低压慢注）→固化→检验。

隧道拱顶空洞和不密实根据检查结果分以下三种情况进行处理：

（1）对于二次衬砌背后不密实或敲击有空响的地段，当强度满足设计要求，厚度达到设计厚度80%以上时，采取注浆加固处理并长期监测。注浆采用纯水泥浆和水泥砂浆，注浆钢管采用φ42mm马牙扣形注浆管，注浆孔间距1.0m（纵）×1.0m（环），梅花型布置，管长根据缺陷深度确定。注浆压力：初压为0.1～0.2MPa，终压为0.4～0.5MPa。注浆材料先采用水泥砂浆，水灰比（重量比）0.6：1～1：1，灰砂比 1：1～1：2.5，再用1：1的纯水泥浆进行二次压注、回填密实。回填注浆压力应控制在 0.1～0.2MPa。注浆完成后，对注浆区域并向外围延伸50cm衬砌的表面采用高压水洁净（无油污及粉尘），喷涂抹渗透结晶型防水涂料1.5mm。注浆前应进行配合比试验。当空洞深度大于50cm时，先充填塑化型气泡混合轻质土（湿容重W不小于9kN/m3，抗压强度CF不小于7.5MPa），再用水泥浆、水泥砂浆压注密实。注浆前应进行配合比试验，在未试验前，可按照下列参数配比：气泡混合轻质土的水灰比为50%，气泡浆液体积比为65%。注浆加固后，进行长期监测。

（2）对于二次衬砌背后不密实或敲击有空响的地段，当强度满足设计要求，厚度达到设计厚度 50%～80%时，采取锚杆补强加固处理、并长期监测。边墙锚杆采用L为4m、φ32的自进式锚杆，加固范围为水沟顶面以上6m范围内，间距2×2m，交错布置。注浆浆液水灰比1：1。

（3）对于二衬形成空洞的地段，采取局部拆换的处理方案

①钢筋混凝土地段 对于衬砌空洞进行探测，探明空洞大小和范围后，对达不到设计厚度的二衬进行拆除。拆除时凿倒梯型切面；并对空洞内钢筋进行清理，恢复钢筋设计间距，并绑扎牢固。②素混凝土地段 对于衬砌空洞进行探测，探明空洞大小和范围后，对达不到设计厚度的二衬进行拆除，拆除时凿倒梯型切面；插打Φ25中空注浆锚杆，长2.5m，间距1.5×1.5m布置；锚杆端焊接Φ10@10×10cm的钢筋网，钢筋网植入周边衬砌，且钢筋网距离衬砌内边缘按10cm距离控制。清理完成后灌注微膨胀混凝土（混凝土强度与原设计一致）并预留注浆管道，待混凝土达到设计强度后填充注浆。

2.2 道底部出现的问题的整治方案

根据隧道底部不密实的情况，及时对不合格部位进行返工。对仰拱厚度不符合标准，夹渣和虚渣并存的情况及时对该段落进行返工处理，采用对整体影响最小，最安全可靠的方式，例如局部静态爆破，间隔破碎锤方式等。

2.3 槽道施工缺陷问题的整治

接触网悬挂安装采用锚杆槽道形式进行预留，所有槽道的预埋金属体应接地连接，预埋点具体里程与隧道施工缝统一布置，同时应满足接触网悬挂点跨距等的要求。安装接触网槽道的时，对于型号安置错误的问题，应及时派人在现场根据型号的大小进行拆除和重新安置，如若出现施工操作破损的情况，要根据设计的图纸进行操作，进行外置破损区域进行拆除和更换。接触网是铁路运行过程连接各部位的重要途径，在工作伊始，就该做好完善的工作，保证接触网的使用质量和使用年限。

3 结语

高速铁路列车的运行对铁路建设有着很高的要求，为了避免在运行过程中出现故障造成事故，出现人员伤亡，也为了避免后期出现难以整治的安全隐患，在高速铁路隧道建设的过程中，应保证各各个工程按合法程序进行，相关部门和工作者应需要进一步进行实践与探索。endprint