鐵路運(yùn)營隧道病害現(xiàn)狀及檢測評估[權(quán)威資料]

鐵路運(yùn)營隧道病害現(xiàn)狀及檢測評估 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 【摘要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的隧道修建也逐漸向長、大、深方向發(fā)展。地質(zhì)條件也更加復(fù)雜，今后遇到的隧道病害問題也會(huì)更加突出。所以本文主要針對鐵路運(yùn)營隧道病害現(xiàn)狀及檢測評估進(jìn)行深入的研究和探討。 【關(guān)鍵詞】鐵路運(yùn)營，隧道病害，現(xiàn)狀，檢測評估 F530 A 一 .前言 隨著鐵路工程的不斷增多，隧道基底病害也必然會(huì)有所增加，為此，應(yīng)不斷加大對基 底病害整治的研究力度，以此來確保列車的安全、高效運(yùn)營。本文主要闡述了有關(guān)我國鐵路運(yùn)營隧道病害現(xiàn)狀及檢測評估的一系列問題。 二 .鐵路運(yùn)營隧道病害概述 隧道病害是指既有鐵路隧道經(jīng)過一定時(shí)間的運(yùn)營后，在隧道底部出現(xiàn)的開裂、破損、下陷、翻漿、冒泥等現(xiàn)象。輕者表現(xiàn)為間斷性縱裂，縫內(nèi)干燥，局部接縫有少量稀薄泥漿呈扇狀滲出；嚴(yán)重者表現(xiàn)為基底連續(xù)成段開裂，沉陷錯(cuò)臺(tái)，道碴粘結(jié)成團(tuán)塊狀，泥漿粘稠一直沒達(dá)到軌腰，隧道洞內(nèi)終年潮濕泥濘，軌道幾何狀況不良。隧道病害對鐵路運(yùn)營造成嚴(yán)重危害，惡化行車條件，嚴(yán)重危及行車 安全。 三 .鐵路運(yùn)營隧道病害現(xiàn)狀 1.我國鐵路隧道病害嚴(yán)重 截止 2006 年底，全國共有運(yùn)營隧道近 6495 座，延長3768.7km達(dá)到 AA 級、 A1 級、 B 級病害劣化的隧道合計(jì)有4255 座，占全路運(yùn)營隧道總座數(shù)的 68.8。 2.鐵路運(yùn)營隧道襯砌開裂 鐵路運(yùn)營專線隧道的橫斷面較大，隧道受力和襯砌混凝土的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，且列車運(yùn)行速度較高，隧道維修有一定的時(shí)間限制，對隧道襯砌的安全性、耐久性和抗?jié)B防水性、抗凍性性能要求提高。復(fù)合襯砌和整體式襯砌比較安全，且永久性好。 大斷面隧道的受力情況不利，尤以隧道底部較為復(fù)雜，隧道拱腳和邊墻腳處的應(yīng)力集中更嚴(yán)重，需要對邊墻底與仰拱連接處進(jìn)行加強(qiáng)，并要求有更高的圍巖強(qiáng)度或更好的地基承載力。 （ 1）襯砌裂損極嚴(yán)重地段：拱部嚴(yán)重壓裂破碎、龜裂、剝落掉塊，裂縫密集或交錯(cuò)割裂，襯砌處于基本或臨近失穩(wěn)狀態(tài)；襯砌混凝土強(qiáng)度不足；襯砌厚度偏離設(shè)計(jì)值較多。此類病害存在嚴(yán)重隱患，應(yīng)采取補(bǔ)強(qiáng)措施處理。 （ 2）一般病害地段：裂縫較少或襯砌較完整，這些地段仍有存載能力，不至于馬上失穩(wěn)，但因襯砌強(qiáng)度、厚度不足，拱背存在空洞，裂縫仍有發(fā)展的可 能，隧道安全有潛在危險(xiǎn)。 3.隧隧道底部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)薄弱、排水設(shè)計(jì)不合理 目前我國鐵路隧道所采用的標(biāo)準(zhǔn)圖對隧道拱部和邊墻的設(shè)計(jì)較強(qiáng)，基底設(shè)計(jì)較為薄弱，且隧道基底受力復(fù)雜，除受圍巖壓力以外，還受到列車振動(dòng)荷載長期作用，在富水地區(qū)隧道基底結(jié)構(gòu)還受到地下水壓力的作用。在排水設(shè)計(jì)方面，我國既有鐵路隧道多采用單側(cè)水溝，水溝布置于隧道襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)，它不僅排泄隧道內(nèi)各種水，而且圍巖中的地下水也通過瀉水孔流人隧道內(nèi)的排水溝。 四 .鐵路隧道病害整治措施 1.解決鐵路運(yùn)營隧道襯砌開裂措施 （ 1）嚴(yán)重地段處理措施 a.在安全臨時(shí)支撐及防護(hù)的前提下，壓漿充填拱背空洞及不密實(shí)區(qū)，減輕拱頂、拱腰沖擊荷載，使拱背受力均勻，同時(shí)對襯砌后水源起到一定的封堵作用； b.若裂縫寬度 5mm ，可采用嵌補(bǔ) 24kg/m 鋼軌 +42 徑向鋼化管注漿加固，并鑿除破損部位后噴射 C25 微纖維混凝土補(bǔ)強(qiáng)。鋼軌設(shè)置應(yīng)盡量與裂縫垂直，間距采用 1.0m/環(huán)，鋼筋網(wǎng)格 1610 （環(huán)向 縱向），間距 20cm。施工前首先對裂縫進(jìn)行灌縫及嵌補(bǔ)； c.若裂縫寬度介于 3mm 5mm 之間，可采用 W 型鋼帶 +42 徑向鋼化 管對襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，施工前首先對裂縫進(jìn)行灌縫及嵌補(bǔ)。鋼帶采用 BHW270 型鋼帶（寬270mm，壁厚 2.75mm）鑿槽嵌入，槽寬 40cm，深 4cm；垂直裂縫、沿隧道襯砌內(nèi)緣表面設(shè)置，間距 1.0m。 42 徑向鋼花管每根長 3.5m，沿鋼帶環(huán)向設(shè)置，環(huán)向間距 1.0m，鋼化管尾部通過鋼帶中部的管孔與鋼帶加墊板連接。 W 型鋼帶及鋼化管施作完成后，鑿除破損部位 C25 微纖維混凝土回填。為加強(qiáng)混凝土與鋼帶間的連接，沿鋼帶環(huán)向及縱向分別設(shè)置 4 鋼筋鋼筋與鋼帶焊接。 （ 2）一般病害地段處理措施 處治方案步驟： a.在安全臨時(shí)支撐及防護(hù)的前提下，壓漿充填拱背空洞及不密實(shí)區(qū)； b.對于寬度小于 5mm 的裂縫，壓注環(huán)氧漿液封堵； c.對于寬度大于 5mm 的裂縫，則需沿縫鑿槽，沖洗干凈并風(fēng)干后用環(huán)氧砂漿嵌補(bǔ)； d.有滲水的裂縫需采用壓注環(huán)氧漿液封堵，滲水嚴(yán)重處采用鑿槽引排處理。 2.快速性修復(fù) 現(xiàn)階段，由于鐵路隧道的行車密度較大、天窗時(shí)間有限，白天根本無法對使用中的鐵路隧道進(jìn)行檢查和維修，所以只能將日常維修安排在夜間停運(yùn)階段進(jìn)行。若病害整治工作時(shí)間過長，勢必會(huì)影響列車的正常運(yùn)營，并且造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，因此鐵路隧 道基底的病害整治作業(yè)必須快速完成，所選用的修補(bǔ)材料應(yīng)當(dāng)具有較高的成型性，以避免對列車的正常運(yùn)營造成不利影響。 3.擾動(dòng)最小化 鐵路隧道基底線路的幾何尺寸變化必須控制在墊板和扣件允許調(diào)整的范圍內(nèi)，并且在調(diào)整時(shí)不能對道床進(jìn)行擾動(dòng)，當(dāng)出現(xiàn)調(diào)整范圍超出允許值時(shí)，必須加以整治。整治方案的制定應(yīng)當(dāng)以調(diào)整超出的管理值大小為依據(jù)，進(jìn)行分級處理，采取有效整治措施減少對基底結(jié)構(gòu)和軌道結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)，確保其功能正常使用。 五 .隧道病害的檢測評估以及檢測方法 1.聲波檢測法 在混凝土中 傳播的超聲波，其速度和頻率反映了混凝土材料的性能、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組成情況，混凝土的彈性模量和密實(shí)度與波速和頻率密切相關(guān)，即強(qiáng)度越高，其超聲波的速度和頻率也越高。所以，可通過測定混凝土聲速來推定其強(qiáng)度。超聲波檢測儀主要用于襯砌強(qiáng)度檢測。聲波檢測的具體方法為：根據(jù)隧道不同區(qū)段襯砌強(qiáng)度的差異，布置多個(gè)測站以便更客觀地反映隧道的病害狀況。同時(shí)為保證檢測結(jié)果的可靠性，在同一測站中應(yīng)布置不同的測點(diǎn)，然后取其平均值，這樣可使檢測結(jié)果更加合理。 2.探地雷達(dá)檢測法 在地下傳播的超高頻電磁波當(dāng)遇到有電性差異的 界面或目標(biāo)體時(shí) (介電常數(shù)和電導(dǎo)率不同 )即發(fā)生反射。探地雷達(dá)檢測法是通過對所接收的反射波進(jìn)行疊加、濾波和以不同方式顯示等一系列處理，并根據(jù)回波的速度和時(shí)間確定目標(biāo)層的位置，再根據(jù)回波的形態(tài)、強(qiáng)度及其變化等判定目標(biāo)的性質(zhì)。探地雷達(dá)對隧道及圍巖的檢測主要包括以下幾方面內(nèi)容： （ 1）隧道襯砌厚度，可設(shè)不同的測線，從而分別測出拱頂、拱腰、拱腳及邊墻位置的襯砌厚度，必要時(shí)也可測出道床仰拱的厚度，同時(shí)還可沿隧道的橫斷面進(jìn)行厚度探測。 （ 2）隧道圍巖或襯砌中的裂隙水分布初襯與二次襯砌之間的密實(shí)狀況以及襯 砌間空洞的展布情況；在巖溶地區(qū)還可測出溶洞的位置和范圍。 （ 3）隧道圍巖超挖部分的位置、分布和回填情況，超挖空間回填的性質(zhì)及空間的展布情況；隧道欠挖情況可通過襯砌厚度反算得出。 （ 4）襯砌中的裂隙分布，尤其是襯砌深部不易為肉眼看出的裂隙分布和發(fā)展趨勢；配合強(qiáng)度檢測可對襯砌狀況做出全面的評價(jià)。 六 .建議 1.隧道病害整治是一個(gè)長期的問題，為了消除或者盡量減少隧道病害，需要參加各方都能高度重視，建立健全建設(shè)過程中各種檢查、監(jiān)督機(jī)制，將隱患消除在工程建設(shè)之初，實(shí)現(xiàn)無質(zhì)量隱患 驗(yàn)交工程。 2.勘察設(shè)計(jì)方面：從勘察設(shè)計(jì)開始，就要充分認(rèn)識(shí)工程所在區(qū)域的地質(zhì)特點(diǎn)，通過線路避讓等規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)計(jì)過程中應(yīng)排查可能出現(xiàn)病害的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，充分考慮結(jié)構(gòu)的耐久性等方面的因素，針對具體地層做有針對性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 3.施工、監(jiān)理方面：隧道工程施工過程中的質(zhì)量控制，是預(yù)防隧道病害發(fā)生的重要環(huán)節(jié)。施工中應(yīng)加強(qiáng)管理，杜絕偷工減料，避免隧道超欠挖等問題。 4.隧道維護(hù)方面：隧道作為一個(gè)大型長期使用的建筑物，若不進(jìn)行定期的維修和養(yǎng)護(hù)，必然會(huì)出現(xiàn)隧道襯砌開裂和漏水。隧道運(yùn)營過程中，應(yīng)加強(qiáng)維 護(hù)，小的缺陷及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理。要保證洞內(nèi)、外排水系統(tǒng)的正常工作，避免水溝被堵，造成基底積水，產(chǎn)生翻漿冒泥等病害。 七 .結(jié)束語 總之，鐵路隧道病害的整治是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工程，我國的鐵路隧道經(jīng)過數(shù)十年的營運(yùn)，有相當(dāng)一部分出現(xiàn)了襯砌開裂、破損、底部下陷、漏水和翻漿冒泥等病害，很多線路不得不限制行車速度，惡化了行車條件，同時(shí)隧道病害對鐵路運(yùn)營和行車也帶來很大的安全隱患。因此，對鐵路隧道病害產(chǎn)生原因及對隧道病害檢測評估和整治措施進(jìn)行分析和研究具有非常重要的意義。 參考文獻(xiàn)： 1客運(yùn)專線鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)鐵建設(shè) 2012160 號(hào) 2陳洪凱 ,李明 .公路隧道健康研究現(xiàn)狀與趨勢，公路， 2011,12. 3陳赤坤 ,鄭長青 ,曹磊 .鐵路隧道風(fēng)險(xiǎn)評估體系的研究和探討 J.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì) ,2012,(S1). 4郭陜云 .關(guān)于隧道及地下工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)管理的實(shí)施意見 J.現(xiàn)代隧道技術(shù) ,2013,(06). 5李永才鐵路隧道襯砌病害整治技術(shù)若干問題的研究 J.長沙鐵道學(xué)院學(xué)報(bào)， 2013 年 1 期 6吳江 濱，張頂力，王夢恕 .鐵路運(yùn)營隧道病害現(xiàn)狀及檢測評估 J.中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)， 2011 年 5 期 文檔資料：鐵路運(yùn)營隧道病害現(xiàn)狀及檢測評估 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費(fèi)閱讀及下載 閱讀相關(guān)文檔 :探析我國高速公路管理中的問題與對策 討論電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的可靠性 談建筑工程現(xiàn)場施工技術(shù)管理問題及對策 土建工程施工管理的加強(qiáng)措施 探討輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用 探究電力工程項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃管理 探討化工電氣工程管理相關(guān)問題 市政給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與規(guī)劃中常見問題的分析 談 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