朱 旺, 冯 超, 赵海霖
(西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室, 四川成都 610031)
随着我国铁路运营里程的增加,隧道保有量十分巨大[1],随着时间的推移,隧道的病害问题逐渐浮现,严重影响了行车安全,不断地开展相关研究有着很强的现实意义与必要性。隧道出现病害的机理主要有以下体现。首先,从衬砌受力的角度分析,外荷载作用到衬砌结构上,造成衬砌结构出现裂缝,主要的原因就是在列车荷载与围岩劣化作用下,围岩产生了较大的松动荷载,超过了衬砌结构的材料强度[2]。由温度,收缩,沉降等因素引起的结构次应力,对于隧道衬砌也有不利影响[3]。其次,从外部层面分析,致使隧道出现病害也是复杂的。其一,从地质层面分析,由于围岩较差、节理发育、溶洞集中出现,从而对于运营期隧道产生不利影响。其二,施工过程中,施工技术工艺不到位,衬砌结构厚度不足,背后存在空洞也不利于隧道的耐久性[4]。并且诸如“二衬紧跟”等不合理的施工理念在施工中引入,使得围岩压力没有有效释放,衬砌结构在高应力状态工作,也使得后期出现相应的病害。
某铁路隧道为客货共线,全长211 m。旅客列车设计行车速度160 km/h双线隧道,轨道类型为重型,铺设碎石道床。隧址为残丘剥蚀地貌,地形起伏不大。洞身主要通过泥岩、泥岩夹砂岩,强风化层厚1~6 m,岩层缓倾,地质构造简单,无不良地质和特殊岩土。隧区地下水主要为基岩裂隙水,不发育,地下水对混凝土结构无腐蚀性。……