鐵路隧道襯砌裂縫病害及其整治措施研究

楊香英

(中鐵十一局集團第五工程有限公司，重慶 725251)

自改革開放以來，我國的經濟水平不斷上漲，在強勁經濟的推動下，我國各行各業(yè)都煥發(fā)出嶄新的面貌。鐵路作為一項民生事業(yè)，也得到了快速的發(fā)展，但是，要想提升鐵路建設水平也絕非易事。鐵路隧道襯砌裂縫是鐵路建設中常見的一種病癥，對于鐵路質量有著舉足輕重的影響，必須對此予以充分的重視，不斷提高鐵路建設水平。因此，探討鐵路隧道襯砌裂縫病害及其整治措施就成為值得研究的一項課題。

1 鐵路隧道襯砌裂縫病害簡述及其危害

在建設鐵路隧道過程中，常見的問題類型是鐵路隧道特殊圍巖以及膏溶角礫巖。首先，隧道開挖的過程中會伴隨著應力場的重新分布，但這種分布也是有一定范圍的，而這種應力發(fā)生重分布區(qū)域內的巖體，稱作圍巖。在實踐過程中，遇到的圍巖一般有如下幾種：堅硬塊狀巖石、層狀巖體、碎裂巖體、松軟巖體以及膏溶角礫巖。圍巖類型不同，對隧道質量產生的影響也不盡相同，但也有一些共同影響，即影響隧道路線的選擇，給隧道安全性造成威脅。

在上述幾種圍巖中，對后續(xù)施工造成較大影響的主要是膏溶角礫巖。這是因為，膏溶角礫巖工程力學性質很特殊,單軸飽和抗壓強度極低,Rc=0.14～2.2MPa,屬于極軟巖,隧道挖開后穩(wěn)定時間很短,容易發(fā)生坍塌和大變形，如果遇水則強度很快降低,極易崩解軟化,同時具有弱至中等程度地膨脹性，除此之外，膏溶角礫巖的化學成分也是較為復雜的。膏溶角礫巖的這些特性給鐵路隧道建設施工也帶來了一定的影響。首先，如若遇到膏溶角礫巖，則應當重新考慮施工順序，其次，要考慮是否需要采取預加固措施。

當遇到上述情況以后，應當及時予以處理，否則便有可能造成“千里之堤毀于蟻穴”的后果。一般而言，可以將鐵路隧道襯砌裂縫的發(fā)展速度劃分為前期迅速擴展階段；中期緩慢擴展階段；后期加速擴展階段。在前期，鐵路隧道襯砌裂縫剛剛產生時，已有裂縫部分會波及其周圍，引致周圍也產生新的裂縫。新的裂縫會進一步發(fā)展，再影響周圍地段。不斷重復此過程，直至后期加速擴展。如若出現(xiàn)裂縫時沒有及時處理并正常運行，那么當列車高速通過隧道時，可能會導致裂縫貫穿襯砌截面，造成隧道的局部變形、失衡垮塌等安全事故。

2 鐵路隧道襯砌裂縫病害的整治措施

防治鐵路隧道襯砌裂縫病害是一件專業(yè)性的工作，其建設工藝、防治措施都是具有一定難度的，不可能在一朝一夕內實現(xiàn)，而是需要多角度切入，多方面入手，持之以恒方能見效。本文認為，可以從以下路徑入手。

2.1 隧道工程襯砌裂縫碳纖維加固法

在高速鐵路隧道工程建設中，襯砌裂縫病害是我們經常見到的一種癥狀，現(xiàn)階段，實踐中最常使用的修補方法就是碳纖維加固法。值得注意的是，碳纖維加固方法雖然有效，但在實施過程中，這種方法的流程也是比較繁瑣的。首先，應當進行表層處理，清理鐵路隧道襯砌表面存在的凸起、灰塵等，確保鐵路隧道襯砌表面是干燥且潔凈的。對于碳纖維加固方法而言，這一步就是后續(xù)流程的地基，這一步的清潔程度直接決定后續(xù)的施工質量。其次，到了封閉裂縫處理這一階段，即采用粘膠等物質對裂縫進行填補，在這一過程中，應該注意控制底膠的厚度，過厚或過薄都不可能達到較好的修補質量。在這一步完成以后，仍然要對裂縫進行整平處理，進一步提升穩(wěn)固性。

隧道工程襯砌裂縫碳纖維加固法的流程可以概括為：

表層處理>封閉裂縫處理>裂縫底膠處理>裂縫整平處理。

2.2 錨固注漿處理措施

這一措施是針對較大的裂縫，在進行錨固注漿處理時，要注意如下兩點。(1)注入比例正確的水泥砂漿, 濃度過高過低都不行。(2)根據實際情況，決定是否需要進行二次注漿。

2.3 裂縫注漿處理措施

在進行裂縫注漿處理時，同樣需要對鐵路隧道進行清潔，其次，以裂縫為中心, 向外向深延伸。

除上述各項具體措施以外，為了確保質量問題發(fā)生以后及時解決，可以建立個人責任制，避免質量問題發(fā)生以后出現(xiàn)相互推諉的現(xiàn)象，做到追根溯源，并對責任人給予一定的懲罰。其次，提前做好突發(fā)事故應對方案，提前做好培訓，提高施工人員應對突發(fā)事情的能力和技能，這樣即使出現(xiàn)事故也能坦然處理，使損失降低到最低。

總體而言，可以將實踐中常用的修補方法以及注意事項總結為如下表格。

3 結 語

總之，作為城市發(fā)展的物質基礎，鐵路建設事業(yè)對我國的發(fā)展起著重要作用。良好的交通網絡不僅能夠給社會大眾提供良好的出行條件，更能夠促進一國經濟的發(fā)展。因此，保證和提高鐵路建設技術和質量至關重要。希望能給鐵路建設提供一定的思路，為我國鐵路建設事業(yè)的發(fā)展貢獻綿薄之力(表1)。

表1 修補方法