鐵路隧道病害與整治

鐵路隧道病害分析與整治中國鐵路鄭州局集團(tuán)有限公司王云鵬2019年07月鄭州鐵路橋隧工程概論講義

隧道襯砌構(gòu)造洞門與明洞附屬建筑物鐵路隧道結(jié)構(gòu)與構(gòu)造隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造主體構(gòu)造物附屬構(gòu)造物洞身襯砌洞門構(gòu)造物避車洞平、縱、橫斷面的形狀由道路隧道的幾何設(shè)計確定明洞通風(fēng)照明排水、消防、通訊等襯砌斷面的軸線形狀和厚度由襯砌計算決定鐵路隧道結(jié)構(gòu)與構(gòu)造第一部分：隧道襯砌構(gòu)造支護(hù)：主要方式錨桿、鋼架、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土及其它的組合。

開挖后的隧道，為了保持圍巖的穩(wěn)定性，一般需要進(jìn)行支護(hù)和襯砌。系統(tǒng)錨桿加噴射混凝土聯(lián)合支護(hù)系統(tǒng)錨桿噴層系統(tǒng)錨桿系統(tǒng)錨桿噴層鐵路隧道結(jié)構(gòu)與構(gòu)造襯砌：主要方式有：整體式混凝土襯砌、拼裝式襯砌、噴射混凝土襯砌和復(fù)合式襯砌等。

鋼拱架構(gòu)造格柵鋼架斷面豎向網(wǎng)構(gòu)架立筋水平網(wǎng)構(gòu)架立筋主筋45o35o31’格柵組合示意隧道襯砌構(gòu)造鐵路隧道結(jié)構(gòu)與構(gòu)造（一）整體式混凝土襯砌特點：對地質(zhì)條件的適應(yīng)性較強(qiáng)，易于按需要成型，整體性好，抗?jié)B性強(qiáng)，并適用于多種施工條件。隧道襯砌按照不同的圍巖類別，有直墻式襯砌和曲墻式襯砌兩種形式，而曲墻式又分為有仰拱和無仰拱兩種。鐵路隧道結(jié)構(gòu)與構(gòu)造1.直墻式襯砌：適用于地質(zhì)條件比較好，垂直圍巖壓力為主而水平圍巖壓力較小的情況。主要適用于I~Ⅲ級圍巖。

2.曲墻式襯砌：適用于地質(zhì)較差，有較大水平圍巖壓力的情況。主要適用于Ⅳ級及以上的圍巖，Ⅲ級圍巖雙線。

仰拱的作用：①解決基礎(chǔ)承載力不夠，減少下沉：防止底鼓的隆起變形，調(diào)整襯砌應(yīng)力的作用；②封閉圍巖，制止圍巖過大的松弛變形，將圍巖塑性變形和形變壓力控制在允許范圍，提高結(jié)構(gòu)的整體承載力③增加底部和墻部的支護(hù)抵抗力，防止內(nèi)擠而產(chǎn)生剪切破壞。鐵路隧道結(jié)構(gòu)與構(gòu)造（二）裝配式襯砌

特點：拼裝成環(huán)后立即受力，便于機(jī)械化施工，改善勞動條件，節(jié)省勞力。但要求有一定的機(jī)械化設(shè)備，施工工藝復(fù)雜，襯砌的整體性及抗?jié)B性差。鐵路隧道結(jié)構(gòu)與構(gòu)造（三）錨噴式襯砌

在隧道施工中，采用錨桿和噴射混凝土加強(qiáng)圍巖的穩(wěn)定性的襯砌方法叫做錨噴襯砌。錨噴結(jié)構(gòu)既作為隧道支護(hù)，又作為隧道永久結(jié)構(gòu)的形式，隧道開挖后襯砌及時，施工方便和經(jīng)濟(jì)性顯著。從60年代開始采用

。鐵路隧道結(jié)構(gòu)與構(gòu)造素噴、錨桿、鋼筋網(wǎng)、拱架錨噴襯砌施工實例：鐵路隧道結(jié)構(gòu)與構(gòu)造侯月線桃坪隧道噴錨加固1.錨噴支護(hù)護(hù)作為隧隧道的永永久性襯襯砌，一一般考慮慮是在Ⅲ級及以下下圍巖中中采用；；在Ⅳ級及以上上圍巖中中，采用用錨噴支支護(hù)經(jīng)驗驗不足，，可靠性性差。2.噴錨支護(hù)護(hù)作為柔柔性支護(hù)護(hù)，變形形量較大大，其外外輪廓線線宜預(yù)留留稍大的的空間（（20cm）；3.在層狀圍圍巖中，，采用噴噴錨支護(hù)護(hù)效果較較好；4.為了開挖挖時外輪輪廓線圓圓順，盡盡可能減減少圍巖巖中的應(yīng)應(yīng)力集中中,錨噴襯砌砌的內(nèi)輪輪廓線，，宜采用用曲墻式式。5.錨噴襯砌砌內(nèi)表面面不太平平整順直直，美觀觀性差，，影響司司機(jī)在行行車中視視覺感觀觀，應(yīng)根根據(jù)需要要考慮內(nèi)內(nèi)裝。鐵路隧道道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造錨噴襯砌砌的特點點：6.不宜采用用錨噴支支護(hù)作為為永久襯襯砌的情情況：①在某些些不良地地質(zhì)、大大面積涌涌水地段段和特殊殊地段；；②對襯砌砌有特殊殊要求的的隧道或或地段，，如洞口口地段，，要求襯襯砌內(nèi)輪輪廓很整整齊、平平整；③有很高高的防水水要求的的隧道；；④寒冷冷和嚴(yán)寒寒地區(qū)有有凍害的的地方；；⑤圍巖巖及覆蓋蓋太薄，，且其上上已有建建筑物，，不能沉沉落或拆拆除者；；⑥地下下水有侵侵蝕性，，可能造造成噴射射混凝土土和錨桿桿材料的的腐蝕。。鐵路隧道道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造四、復(fù)合合式襯砌復(fù)合式襯襯砌把襯襯砌分成成兩層或或兩層以以上，可可以是同同一種型型式、方方法和材材料施作作的，也也可以是是不同型型式、方方法、時時間和材材料施作作的。目前最通通用的是是外襯為為錨噴支支護(hù)，內(nèi)內(nèi)襯為整整體式混混凝土襯襯砌。特點：可可滿足初初期支護(hù)護(hù)施作及及時、剛剛度小易易變形的的要求，，且與圍圍巖密貼貼，從而而能保護(hù)護(hù)和加固固圍巖，，充分發(fā)發(fā)揮圍巖巖的自承承作用。。二襯后后，襯砌砌內(nèi)表光光滑平整整，可防防止外層層風(fēng)化，，裝飾內(nèi)內(nèi)壁，增增強(qiáng)安全全感。鐵路隧道道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造隧中線線中線內(nèi)軌頂面O2O2r3r2=321O1r145°33°51’8027BO3O3Hh1h1dr4二次襯砌防水層網(wǎng)噴混凝土錨桿鐵路隧道復(fù)合式襯砌示意圖鐵路隧道道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造單線鐵路路隧道350km/h雙線隧道道復(fù)合式式襯砌斷斷面圖鐵路隧道道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造雙線高速速鐵路隧隧道鐵路隧道道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造復(fù)合式襯襯砌施工工圖片復(fù)合式襯襯砌施工工圖片鐵路隧道道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造雙線鐵路路隧道復(fù)復(fù)合式襯襯砌支護(hù)護(hù)參數(shù)表表圍巖級別初期支護(hù)二次襯砌噴射砼厚度（cm）錨桿格柵鋼架/型鋼拱墻（cm）仰拱/底板（cm）位置長度（m）間距（m）Ⅱ5~8－2.0~2.51.5－25－Ⅲ8~10局部2.0~2.51.2~1.5－25－Ⅳ15~22拱墻2.5~3.01.0~1.2必要時拱墻設(shè)置3040Ⅴ20~25拱墻3.0~3.50.8~1.0全環(huán)設(shè)置3540Ⅵ通過試驗確定鐵路隧道道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造第二部分分洞門門與明洞洞一、洞門門(一)洞門的作作用：減少洞口口土石方方開挖量量，穩(wěn)定定邊、仰仰坡，引引離地表表水流，，裝飾洞洞口。鐵路隧道道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造(二)洞門的形形式1.洞口環(huán)框框當(dāng)洞口石石質(zhì)堅硬硬穩(wěn)定(Ⅰ~II級圍巖)，且地形形陡峻無無排水要要求時，，可僅修修建洞口口環(huán)框，，以起到到加固洞洞口和減減少洞口口雨后滴滴水的作作用。鐵路隧道道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造11d內(nèi)軌面環(huán)框式洞門內(nèi)軌面1-1剖面環(huán)框式洞洞門實例例鐵路隧道道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造2.端墻式(一字式)洞門適用于地地形開闊闊、石質(zhì)質(zhì)較穩(wěn)定定(Ⅱ~ⅢⅢ級圍巖)的地區(qū)，，由端墻墻和洞門門頂排水水溝組成成。鐵路隧道道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造端墻的作用是是抵抗山山體縱向向推力及及支持洞洞口正面面上的仰仰坡，保保持其穩(wěn)穩(wěn)定。洞門頂水水溝用來將仰仰坡流下下來的地地表水匯匯集后排排走端墻排水溝端墻端墻式隧隧道洞門門實例鐵路隧道道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造3.翼墻式(八字式)洞門當(dāng)洞口地地質(zhì)較差差(Ⅳ級及以上圍巖巖)，山體縱向推推力較大時，，可在端墻式式洞門的單側(cè)側(cè)或雙側(cè)設(shè)置置翼墻。端墻翼墻鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造翼墻在正面起到抵抵抗山體縱向向推力，增加加洞門的抗滑滑及抗傾覆能能力的作用。。兩側(cè)面保護(hù)護(hù)路塹邊坡起起擋土墻作用用。鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造4.柱式洞門當(dāng)?shù)匦屋^陡(Ⅳ級圍巖)，仰坡有下滑滑的可能性，，又受地形或或地質(zhì)條件限限制，不能設(shè)設(shè)置翼墻時，，可在端墻中中部設(shè)置2個(或4個)斷面較大的柱柱墩，以增加端墻的的穩(wěn)定性。柱式洞門比較較美觀，適用于城市附近近、風(fēng)景區(qū)或長大隧道道的洞口。鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造柱式隧道洞門門實例（鐵路路）柱式隧道洞門門實例（公路路）鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造5.臺階式洞門當(dāng)洞門位于傍傍山側(cè)坡地區(qū)區(qū)，洞門一側(cè)側(cè)邊仰坡較高高時，為了提提高靠山側(cè)仰仰坡起坡點，，減少仰坡高高度，將端墻墻頂部改為逐逐級升高的臺臺階形式，以以適應(yīng)地形的的特點，減少少洞門圬工及及仰坡開挖數(shù)數(shù)量，也能起起到一定的美美化作用。鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造臺階式隧道洞洞門實例6.斜交式洞門當(dāng)隧道洞口線線路與地面等等高線斜交時時，為了縮短短隧道長度，，減少挖方數(shù)數(shù)量，可采用用平行于等高高線與線路呈呈斜交的洞口口(洞門與線路中中線的交角不不應(yīng)小于45°)。斜交式洞門內(nèi)軌頂面1－1正面平面11鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造7.突出式洞門高速鐵路隧道道，為減緩高高速列車的空空氣動力學(xué)效效應(yīng)，在單線線隧道洞一般般設(shè)喇叭口洞洞口緩沖段，，同時兼作隧隧道洞門。公路隧道采用用較多，主要目的是減減少洞口工程量和裝飾飾洞口。鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造突出式隧道洞洞門實例鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造8.景觀洞門作用：裝飾洞洞口，美化環(huán)環(huán)境，多在城城市近郊或重重大工程中采采用。鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造景觀式隧道洞洞門實例鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造9.弧形洞門作用：端墻、、翼墻合二為為一，穩(wěn)定山山體、阻擋落落石、防止流流水。鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造二、明洞明洞一般修筑筑在隧道的進(jìn)進(jìn)出口處，或或鐵路、公路路、河渠必須須在鐵路上方方通過，且不不宜做立交橋橋或涵渠時。。明洞的結(jié)構(gòu)類類型常因地形形、地質(zhì)和危危害程度的不不同，有多種種形式。采用用最多的為拱拱式明洞和棚棚式明洞兩種種。鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造明洞是隧道的的一種變化型型式，用明挖挖法修筑。(一)拱式明洞拱式明洞由拱拱圈、邊墻和和仰拱(或鋪底)組成。1.路塹式對稱型型它適用于路塹塹邊坡處于對對稱或接近對對稱，邊坡巖巖層基本穩(wěn)定定，僅防止邊邊坡有少量坍坍塌、落石，，或用于隧道道洞口巖層破破碎，覆蓋層層較薄而難以以用暗挖法修修建隧道時。。路塹式對稱型拱形明洞0.021:51:100.55實際填土坡線0.451:0.50.55鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造適用于兩側(cè)邊邊坡高差較大大的不對稱路路塹。2.路塹式偏壓型型路塹式偏壓型拱形明洞實際填土坡線1：0.31:1.51:51:50.451:100.550.900.75鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造適用于地形傾傾斜，低側(cè)處處路塹外側(cè)有有較寬敞的地地面供回填土土石，以增加加明洞抵抗側(cè)側(cè)向壓力的能能力。3.半路塹式偏壓壓型實際填土坡線1:1.51:51:51:101:0.50.551.100.650.651.251.55半路塹式偏壓型拱形明洞鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造適用于傍山隧隧道洞口或傍傍山線路上半半路塹地段。。4.半路塹式單壓壓型實際填土坡線1:1.51:51:51:101:0.30.651.251.002.300.55半路塹式單壓型拱形明洞鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造(二)棚式明洞(簡稱棚洞)有些傍山隧道道，地形的自自然橫坡比較較陡，外側(cè)沒沒有足夠的場場地設(shè)置外墻墻及基礎(chǔ)或確確保其穩(wěn)定，，這時可考慮慮采用另一種種建筑物——棚式明洞。鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造由內(nèi)墻、外墻墻及鋼筋混凝凝土蓋板組成成簡支結(jié)構(gòu)。。其上回土石石，以保護(hù)蓋蓋板不受山體體落石的沖擊擊。1.蓋板式棚洞蓋板式明洞鋼筋混凝土蓋板棚洞中線夯填土水泥砂漿墊層防水層粘土隔水層線路中線側(cè)洞外墻蓋板Ⅰ-Ⅰ斷面ⅠⅠ鋼筋混凝土梁鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造剛架式明洞主主要由外側(cè)剛剛架，內(nèi)側(cè)重重力式墩臺結(jié)結(jié)構(gòu)、橫頂梁梁、底橫撐及及鋼筋混凝土土蓋板組成。。2.剛架式棚洞當(dāng)?shù)匦为M窄，，山坡陡峻，，基巖埋置較較深而上部地地基穩(wěn)定性差差時，為了使使基礎(chǔ)置于基基巖上且減小小基礎(chǔ)工程，，可采用剛架架式外墻，此此時稱明洞為為剛架式明洞洞。鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造3.懸臂式棚洞穩(wěn)定而陡峻峻的山坡，，外側(cè)地形形難以滿足足一般棚洞洞的地基要要求，且落落石不太嚴(yán)嚴(yán)重的情況況，可修建建懸臂式棚棚洞。由重重力式內(nèi)墻墻、懸臂橫橫梁、蓋板板及內(nèi)端平平衡重組成成。鐵路隧道結(jié)結(jié)構(gòu)與構(gòu)造造第三部分附附屬建筑筑物一、防排水水設(shè)施水對隧道的的危害：※降低圍巖穩(wěn)穩(wěn)定性，引引起支護(hù)困困難，費用用增加；※地下、地上上水位下降降及水環(huán)境境的改變，，影響農(nóng)業(yè)業(yè)生產(chǎn)和生生活用水；；或被迫停停工，影響響工程進(jìn)展展等；※水進(jìn)入隧道道后，造成成洞內(nèi)通風(fēng)風(fēng)、照明、、供電等設(shè)設(shè)備銹蝕，，使路面積積水或結(jié)冰冰，造成打打滑，危及及行車安全全。鐵路隧道結(jié)結(jié)構(gòu)與構(gòu)造造對于交通隧道，通過過理論和實實踐經(jīng)驗的的總結(jié)，提提出了“防防、堵、截截、排，因因地制宜，，綜合治理理”的防治治原則。1.“防”：指襯砌防水水，即防止止地下水從從襯砌背后后滲入隧道道內(nèi)。其辦法是充充分利用混混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的自防水水能力，并并在襯砌與與支護(hù)之間間設(shè)置防水水層。鐵路隧道結(jié)結(jié)構(gòu)與構(gòu)造造(1)防水混凝土土結(jié)構(gòu)：(2)防水層：包包括粘貼式式防水層和和噴涂式防防水層。鐵路隧道結(jié)結(jié)構(gòu)與構(gòu)造造2.“堵”指向支護(hù)背后壓壓注水泥砂漿，，用以充填支護(hù)護(hù)與圍巖之間的的空隙，以堵住住地下水的通路路，并使支護(hù)與與圍巖形成整體體，改善支護(hù)受受力條件。鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造在洞口仰坡外緣緣5m以外，設(shè)置天溝溝，并加以鋪砌砌。當(dāng)巖石外露露，地面坡度較較陡時可不設(shè)天天溝。仰坡上可可種植草皮、噴噴抹灰漿或加以以鋪砌。對洞頂天然溝槽槽加以整治，使使山洪渲泄暢通通。對洞頂?shù)乇淼南菹菅?、深坑加以以回填，對裂縫縫進(jìn)行堵塞。3.“截”：為了防止止地表水滲入地地層內(nèi)，主要采采取的措施：鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造4、“排”將地下水排入隧隧道內(nèi)，再經(jīng)由由洞內(nèi)水溝排走走。隧道盡可能能避免采用機(jī)械械排水；否則必必須設(shè)置完備的的機(jī)械排水設(shè)備備和監(jiān)控設(shè)備，，并備用水泵、、管路、電源等等設(shè)施，設(shè)置單單獨的排水檢修修通道。(1)排水溝：排水溝的斷面按按排水量計算確確定，但一般溝溝底寬不應(yīng)小于于40cm，溝深不應(yīng)小于于35cm。溝底縱坡宜與與線路縱坡一致致。水溝上面應(yīng)應(yīng)設(shè)有預(yù)制的鋼鋼筋混凝土蓋板板，其頂面應(yīng)與與避車洞底面齊齊平。鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造側(cè)式水溝：設(shè)在線路的兩側(cè)側(cè)或一側(cè)，視水水流量大小而定定。當(dāng)為一側(cè)時時，應(yīng)設(shè)在來水水的一側(cè)；如為為曲線隧道，則則應(yīng)設(shè)在曲線內(nèi)內(nèi)側(cè)。雙側(cè)水溝溝隔一定距離應(yīng)應(yīng)設(shè)一橫向聯(lián)絡(luò)絡(luò)溝，以平衡不不均勻的水流量量。圖側(cè)式水溝750間距403％泄水孔3×10(高×寬)52225151.3106020401240101512鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造中心式水溝：隧道中心水溝設(shè)設(shè)在線路中線的的下方，或設(shè)在在雙線隧道兩線線路之間。圖中心水溝402％～3%泄水槽每三根軌枕設(shè)一道軌面53013.26011.212.62234.611.2603010101252224028125152023.2鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造(2)盲溝在襯砌背后，用用片石或埋管設(shè)設(shè)置環(huán)向或豎向向盲溝，以匯集集襯砌周圍的地地下水，并通過過盲溝底部泄水水孔(或預(yù)埋管)引入隧道側(cè)溝排排出。鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造環(huán)向排水盲管安安裝縱向排水管安裝裝橫向排水管預(yù)留留出口鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造二、鐵路隧道附附屬建筑物1、避車洞當(dāng)列車通過隧道道時，為了保證證洞內(nèi)行人、維維修人員及維修修設(shè)備(小車、料具)的安全，在隧道道兩側(cè)邊墻上交交錯均勻修建的的為人員躲避及及放置車輛、料料具的洞室叫避避車洞。避車洞根據(jù)其斷斷面尺寸的大小小分為大避車洞洞及小避車洞兩兩種。鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造(1)避車洞的布置大避車洞：在碎碎石(整體)道床的隧道內(nèi)，，每側(cè)相隔300(420)m布置一個大避車車洞。當(dāng)隧道長度在300-400m時，可在隧道中中間布置一個大大避車洞；隧道道長度在300m以下時，可不布布置大避車洞；；如果兩端洞口口接橋或路塹，，當(dāng)橋上無避車車臺或路塹兩邊邊側(cè)溝外無平臺臺時，應(yīng)與隧道道一并考慮布置置大避車洞。鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造60606060606060隧道中線小避車洞30606030大避車洞150150300碎石道床避車洞平面布置圖鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造3060606060306060小避車洞隧道中線大避車洞6060606060603030420210210整體道床避車洞平面布置圖鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造小避車洞無論在碎石道床床或整體道床的的隧道內(nèi)，每側(cè)側(cè)邊墻上應(yīng)在大大避車洞之間間間隔60m(雙線隧道按30m)布置一個小避車車洞。如隧道鄰鄰近有農(nóng)村市鎮(zhèn)鎮(zhèn)，或曲線半徑徑小，視距較短短時，小避車洞洞可適當(dāng)加密。。不同襯砌類型或或不同加寬斷面面銜接處，或沉沉降縫、工作縫縫、伸縮縫處應(yīng)應(yīng)避開設(shè)置避車車洞。鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造為了使避車洞的的位置明顯，應(yīng)應(yīng)將洞內(nèi)全部及及洞周邊30cm刷成白色。在洞洞的兩側(cè)各10m處的邊墻上標(biāo)一一白色箭頭指向向避車洞。避車洞周邊粉刷10照明燈粉刷0.3m寬白邊內(nèi)軌頂面道碴面或人行道面1.5A3.5101.50.3A0.80.150.150.8鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造(2)避車洞的凈空尺尺寸及襯砌類型型大避車洞4.0m(寬)×2.5m(深)×2.8m(中心高)。280E250內(nèi)軌頂面i=2%h10275dd110dR=250280d180d40030鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造小避車洞2.0m(寬)×1.0m(深)×2.2m(中心高)。內(nèi)軌頂面100d1i=2%h22010218Ed200R=125d2201017095dd鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造2、電力及通訊設(shè)設(shè)施(1)電纜槽電纜槽用混凝土土澆筑，可與水水溝同側(cè)并與水水溝并行，或設(shè)設(shè)置在水溝的異異側(cè)。槽內(nèi)鋪以以細(xì)砂做墊層，，低壓電纜可直直接放在墊層面面上，高壓電纜纜則吊在槽邊預(yù)預(yù)埋的托架上。。槽頂設(shè)有蓋板板防護(hù)。蓋板頂頂面應(yīng)與避車洞洞底面或道床頂頂面齊平。當(dāng)電電纜槽與水溝同同側(cè)并行時，應(yīng)應(yīng)與水溝蓋板齊齊平。鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造(2)信號繼電器箱和和無人增音站洞洞隧道內(nèi)如需設(shè)置置信號繼電器時時，則應(yīng)在電纜纜槽同側(cè)設(shè)置信信號繼電器箱洞洞，其寬度為2m，深度為2m，中心寬度為2.2m。根據(jù)電訊傳輸衰衰耗和通訊設(shè)計計要求，在隧道道內(nèi)設(shè)置無人增增音站時，其位位置可根據(jù)通信信要求確定，尺尺寸與大避車洞洞相同。鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造3.救援疏散通道長度大于10km的隧道內(nèi)設(shè)置有有貫通的救援通通道。單線隧道道單側(cè)設(shè)置，雙雙線隧道雙側(cè)設(shè)設(shè)置。救援通道的疏散散出口通道寬度度不應(yīng)小于3.0m。汽車可駛?cè)氲牡氖枭⒊隹谕ǖ赖?，車道凈寬不不小?.1m，局部設(shè)置錯車車道的地方凈寬寬不小于7.35m。長大隧道，可以以利用施工橫通通道、平行導(dǎo)坑坑、斜井等輔助助坑道作為救援援通道的疏散出出口通道。疏散散出口通道的出出口處應(yīng)設(shè)置疏疏散場地，面積積一般要求不小小于200m2，并用隔離柵欄欄圍閉，柵欄出出口與地面道路路接駁，設(shè)置在在鐵路征地紅線線范圍內(nèi)。鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造隧道兩個單線隧隧道互為救援疏疏散通道鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造4.緊急救援站長度超過20km的隧道設(shè)置緊急急救援站，緊急急救援站之間的的距離不大于20km，緊急救援站長長度450-500m，站臺寬度一般般為2.3m，站內(nèi)每隔50m左右設(shè)疏散橫通通道，橫通道兩兩端設(shè)防護(hù)密閉閉門、通行寬度度不小于3.4m；長度10-20km之間的隧道應(yīng)設(shè)設(shè)置避難所，避避難所設(shè)置在救救援通道的疏散散出口通道內(nèi)，，所內(nèi)設(shè)置應(yīng)急急通風(fēng)、照明、、通訊等設(shè)施；；長度3~10km之間的隧道可結(jié)結(jié)合輔助坑道情情況設(shè)置緊急出出口。鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造鐵路隧道結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造石太客運專線太太行山隧道救援援站1.設(shè)計原因而造成成的先天不足，，早期隧道經(jīng)驗驗不足，盲目照照搬國外，選線線時為縮小隧道道長度而洞口處處理不當(dāng)；仰拱拱或鋪底設(shè)計強(qiáng)強(qiáng)度不足造成隧隧道變形裂損；；排水溝深度不不足導(dǎo)致排水不不暢而產(chǎn)生翻漿漿冒泥。2.施工質(zhì)量低劣。。防水設(shè)施、仰仰拱或鋪底的質(zhì)質(zhì)量、清底工作作；隱蔽工程和和混凝土工程缺缺陷。3.特殊地質(zhì)條件下下高難度技術(shù)問問題解決不當(dāng)。。4.隨使用年限的延延長，襯砌材料料劣化變質(zhì)。5.高寒地區(qū)的凍害害，造成襯砌結(jié)結(jié)構(gòu)裂損破壞。。6.在煤層地區(qū)，由由于采煤形成空空區(qū)，引起隧道道圍巖應(yīng)力重分分布，使圍巖失失穩(wěn)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)裂損破壞。鐵路隧道病害原原因分析一、國內(nèi)運營隧隧道的病害產(chǎn)生生原因在長期的鐵路隧隧道病害整治工工作中，工務(wù)部部門通過多年的的探索，都已掌掌握了行之有效效的病害治理辦辦法和治理標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。但是目前病病害治理的方法法仍然停滯在突突擊式局部修補(bǔ)補(bǔ)，僅能滿足臨臨時行車的需要要，而不能達(dá)到到根治的目的。。這主要是由于于：第一、對病害發(fā)發(fā)生的機(jī)理認(rèn)識識不清；第二、、病害對結(jié)構(gòu)的的危害程度和行行車提速的影響響評價不準(zhǔn)；第第三、受資金和和技術(shù)等客觀條條件制約，工藝藝、材料比較落落后；第四、整整治方法和施工工組織上存在不不足。因此，國內(nèi)鐵路路運營的長遠(yuǎn)發(fā)發(fā)展，必須從徹徹底根治既有病病害隧道，使病病害治理從現(xiàn)有有的盲目性和局局部突擊性向系系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化化方向發(fā)展，形形成科學(xué)合理的的工法體系。鐵路隧道病害原原因分析二、隧道病害治治理存在的問題題隧道病害類型主主要有：1.隧道襯砌滲漏水水；2.結(jié)構(gòu)惡化產(chǎn)生病病害，包括襯砌砌開裂、變形、、片塊剝離以及及大塊坍落；3.基底隆起、邊溝溝變形和塌陷，，底板破裂、翻翻漿冒泥等幾種種.鐵路隧道病害原原因分析三、隧道病害類類型：1.隧道開挖引起圍圍巖應(yīng)力釋放和和重分布，改變變圍巖的力學(xué)特特性和地下水的的涇流。2.襯砌混凝土硬化化過程中，游離離水分的蒸發(fā)，，在混凝土中形形成透水的開放放性毛細(xì)泌水管管路。3.施工原因使混凝凝土中存在空隙隙?；炷撩苊軐嵍?、雜物、、施工縫等。4.襯砌混凝土的化化學(xué)腐蝕。5.內(nèi)應(yīng)力作用使襯襯砌產(chǎn)生裂隙6.防排水設(shè)施安裝裝不規(guī)范。鐵路隧道病害原原因分析(一)隧道襯砌滲漏水水原因:鐵路隧道病害原原因分析隧道滲漏水黔桂線銀洞坡隧隧道上方溶洞大量蓄蓄水武廣高鐵武廣高鐵武廣高鐵隧道襯砌結(jié)構(gòu)惡惡化是指隧道襯襯砌開裂變形、、片塊剝離以及及大塊坍落。原原因大致如下：：1.水文地質(zhì)與工程程地質(zhì)原因：：在軟弱圍巖地區(qū)區(qū)，由于地下水水的作用，使隧隧道圍巖軟化，，從而使隧道襯襯砌因承受偏壓壓或過大壓力而而裂損。由于地層偏壓，，而施工中未采采取相應(yīng)對策導(dǎo)導(dǎo)致襯砌開裂。。古滑坡復(fù)活、山山體滑移等原因因?qū)е滤淼酪r砌砌開裂。鐵路隧道病害原原因分析(二)隧道襯砌結(jié)構(gòu)惡惡化原因分析2.設(shè)計方面的原因因在不良地質(zhì)地段段的設(shè)計不盡合合理，使隧道襯襯砌結(jié)構(gòu)不能有有效抵坑圍巖壓壓力而產(chǎn)生損壞壞，在運營中形形成病害。3.施工方面的原因因初期支護(hù)強(qiáng)度不不足。初期支護(hù)護(hù)強(qiáng)度不足，二二襯超出其承受受能力，導(dǎo)致二二次襯砌裂損破破壞。二次襯砌厚度不不夠，強(qiáng)度不足足。這是隧道襯襯砌結(jié)構(gòu)裂損的的常見原因。二次襯砌厚度不不均勻，襯砌混混凝土拱頂背后后存在空洞，特特別是人工混凝凝土，這種現(xiàn)象象就更突出，如如在施工完成后后又未注漿充填填，受到圍巖壓壓力時，就容易易在襯砌的薄弱弱部位和拱頂部部位產(chǎn)生應(yīng)力集集中，使襯砌開開裂。鐵路隧道病害原原因分析4.人為因素在隧道安全全區(qū)內(nèi)采石石取土，影影響隧道圍圍巖的穩(wěn)定定，導(dǎo)致隧隧道受到較較大偏壓而而破壞。采煤形成的的采空區(qū)的的影響。由由于煤層產(chǎn)產(chǎn)狀不同，，與隧道的的空間位置置不同，對對隧道的結(jié)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的的影響也不不同：①在隧道上上方的采空空區(qū)，一般般不會產(chǎn)生生影響。②在隧道下下部，水平平產(chǎn)狀，時時間較久的的采空區(qū)，，一般不會會對隧道產(chǎn)產(chǎn)生影。但但當(dāng)采空區(qū)區(qū)離隧道基基底很近，，未采取措措施，可能能產(chǎn)生較嚴(yán)嚴(yán)重的問題題。③在隧道下下部，水平平產(chǎn)狀，剛剛形成不久久的采空區(qū)區(qū)頂板繼續(xù)續(xù)冒落導(dǎo)致致下沉，使使隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)產(chǎn)生開裂裂。④存在空洞洞的采空區(qū)區(qū)，其上盤盤向下盤靠靠攏，施工工中又未采采取措施，，必然引起起結(jié)構(gòu)裂損損。鐵路隧道病病害原因分分析6.氣候因素高寒地區(qū)，，襯砌混凝凝土由于經(jīng)經(jīng)過多次的的凍融循環(huán)環(huán)，產(chǎn)生了了一些微細(xì)細(xì)裂紋，如如對襯砌背背后積水未未作處理，，將造成襯襯砌混凝土土凍脹開裂裂滲漏水，，而排水溝溝結(jié)冰無法法滿足排水水要求造成成基底積水水，進(jìn)一步步結(jié)冰而造造成線路不不均勻隆起起。同時滲滲水又加強(qiáng)強(qiáng)了凍融對對襯砌結(jié)構(gòu)構(gòu)的破壞，，使隧道襯襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)一步破壞壞，形成惡惡性循環(huán)，，最終導(dǎo)致致襯砌完全全破壞。這這些現(xiàn)象在在日本及我我國東北地地區(qū)較多見見。7.列車動載如果施工中中澆筑底板板混凝土前前基底未清清理干凈，，或混凝土土強(qiáng)度不足足，在列車車動載作用用下，可導(dǎo)導(dǎo)致底板混混凝土破裂裂。鐵路隧道病病害原因分分析瀏陽河隧道拱頂空洞侯月線桃坪坪隧道襯砌砌開裂鐵路隧道病病害原因分分析主要誘因是是隧道排水水系統(tǒng)不完完善，道床床集水，產(chǎn)產(chǎn)生道床集集水的主要要原因有以以下幾種：：1.盲管設(shè)置不不合理或被被泥、砂堵堵死。無法正常排排水，使隧隧道內(nèi)地下下水位升高高，造成隧隧道滲漏水水。2.“三縫”、結(jié)構(gòu)連接接部位或混混凝土缺陷陷部位，未嚴(yán)格按按有關(guān)規(guī)范范或規(guī)則施施作或未作作處理。。3.施工質(zhì)量差，隧隧道結(jié)構(gòu)強(qiáng)強(qiáng)度不足而而開裂滲水水。隧道超挖部部分或鋪底底用棄碴作作材料，使使隧底成為為較弱地基基，易引起起隧底開裂裂。而在鋼鋼軌接頭部部位，受到到車輪沖擊擊力比一般般部位大5-10倍，使鋼軌軌接頭部位位更易產(chǎn)生生開裂和翻翻漿冒泥。。鐵路隧道病病害原因分分析(三）基底隆隆起、邊溝溝變形和塌塌陷，底板板破裂，翻漿冒泥原原因分析瓦日線太行行山隧道軌軌道板病害害鐵路隧道病病害原因分分析4.排水溝深度度及寬度不不夠。5.石灰?guī)r道。。由于其質(zhì)地地比較軟，，韌度較低低，磨耗率率大，在運運營中出現(xiàn)現(xiàn)道床硬結(jié)結(jié)，污臟現(xiàn)現(xiàn)象嚴(yán)重，，容易引起起排水通道道阻塞，道道床積水由由于道床集集水，軟弱弱的隧底圍圍巖中的粘粘土礦物及及來自耐磨磨較差道碴碴的巖屑，，在列車振振動和沖擊擊下液化，，液化物在在列車的沖沖擊作用下下，從破裂裂的道床和和道碴的空空隙中被抽抽吸出來，，從而在道道床里形成成空洞，成成為泥漿的的集散地。?？斩吹漠a(chǎn)產(chǎn)生使道床床的惡化速速度加快，，加大道床床惡化的面面積，嚴(yán)重重影響列車車運營安全全鐵路隧道病病害原因分分析根據(jù)隧道病病害種類，，可將病害害整治技術(shù)術(shù)分為：（1）隧道裂縫縫及滲漏水水治理；（2）隧道注漿漿加固；（3）襯砌結(jié)構(gòu)構(gòu)錨固加強(qiáng)強(qiáng)；（4）襯砌結(jié)構(gòu)構(gòu)套襯補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)；（5）襯砌結(jié)構(gòu)構(gòu)拆換；（6）基底隆起起、邊溝的的變形和塌塌陷，底板板破裂，翻翻漿冒泥的的整治。鐵路隧道病病害整治與與治理四、隧道病病害整治技技術(shù)的分類類隧道滲漏水水部位主要要有：混凝凝土“三縫”、隧底、結(jié)結(jié)構(gòu)連接及及缺陷部位位等。鐵路隧道病病害整治與與治理（一）隧道道裂縫及滲滲漏水治理理1.裂縫的分類類：（1）根據(jù)裂縫滲滲水量大小小，可將混混凝土裂縫縫分為有水水裂縫、無無水裂縫；（2）根據(jù)裂縫寬寬度，可分分為寬縫（（1mm以上），中中等縫（0.5-1mm），細(xì)縫（（0.5mm以下）。（3）根據(jù)受力情情況可分為為張性縫和和壓剪縫；（4）根據(jù)裂縫深深度可分為為貫穿縫，，表面縫；（5）根據(jù)走向，，可分為縱縱向縫，環(huán)環(huán)向縫，環(huán)向縫相交交織將混凝凝土分割成成脫離體，，極易發(fā)生生大塊剝落落的現(xiàn)象，影響極大大，危及隧隧道結(jié)構(gòu)安安全。鐵路隧道病病害整治與與治理沿裂縫延伸伸方向鑿寬寬5cm，深5cm的溝槽，長長度由裂縫縫起止點向向外各延伸伸10cm。用高壓風(fēng)風(fēng)吹凈或用用毛刷刷凈凈浮塵，然然后每隔0.5-0.8m設(shè)置1根注漿管，，注漿管前前端分叉劈劈開對準(zhǔn)裂裂縫，再用用環(huán)氧樹脂脂砂漿嵌補(bǔ)補(bǔ)溝槽并固固定注漿管管，待環(huán)氧氧樹脂砂漿漿凝固后，，通過注漿漿管壓注環(huán)環(huán)氧樹脂漿漿液，注漿漿后，割掉掉注漿管外外露部分，，涂刷刮抹抹料和調(diào)色色料。2.無水裂縫的的治理如果裂縫不不是很寬且且無錯臺，，可采取鑿鑿槽嵌補(bǔ)化化學(xué)注漿予予以加固，，以期恢復(fù)復(fù)混凝土的的整體性和和部分承載載力，并防防止以后出出現(xiàn)滲漏水水。具體施施工工藝如如下：鐵路隧道病病害整治與與治理3.有水裂縫的治治理要采用注漿漿封堵與鑿鑿槽引排相相結(jié)合的方方式進(jìn)行處處理，如滲滲漏水量很很小，可采采用注漿封封堵的方式式；如水量量較大，則則需要鑿槽槽引排，將將滲漏水引引至兩邊的的排水溝。。①注漿封堵：使用超細(xì)水水泥漿或化化學(xué)漿液，，漿液材料料固化后強(qiáng)強(qiáng)度高，與與原混凝土土要有較好好粘接密封封性，使水水無法透過過。②鑿槽引排：沿裂縫鑿矩矩形或倒梯梯形溝槽，，下端沿邊邊墻通到隧隧道排水溝溝內(nèi)。在槽槽中扣入半半圓形PVC管或玻纖透透水管，用用堵漏料封封槽，封槽槽應(yīng)注意使使結(jié)構(gòu)表面面平整，顏色一致致。鐵路隧道病病害整治與與治理4.變形縫漏水水的治理如隧道變形形過大，導(dǎo)導(dǎo)致變形縫縫滲漏水，，則注漿、埋管等效果不理想想，處理后后，仍可能將處理部位位拉開，可可按下述步步驟處理：（1）沿變形縫剔剔槽。（2）用沖擊鉆在在槽內(nèi)鉆孔孔，不穿透透止水帶。（3）孔內(nèi)插入注注漿嘴，在在縫內(nèi)填充充遇水膨脹脹膩子之后后填入環(huán)氧氧砂漿，強(qiáng)度達(dá)到要要求后，注注入環(huán)氧樹樹脂，對原原止水帶周周圍不密實實混凝土進(jìn)進(jìn)行加固和和充填。（4）注漿完成后后，切斷注注漿管，在在凹槽內(nèi)嵌嵌入彈性簧排水盲管管，端部伸入排水溝內(nèi)。（5）在盲管外側(cè)側(cè)防水膩子子，再抹防防水砂漿漿。（6）在混凝土表表面刷涂一一層防水涂涂料，然后后用水泥砂砂漿抹面。。鐵路隧道病病害整治與與治理5.混凝土表面面大面積滲滲漏水的治治理混凝土拱墻墻大面積滲滲水，須采采用雙液注注漿堵水的的辦法進(jìn)行行處理。（1）先在兩側(cè)側(cè)邊墻墻角角鉆設(shè)泄水水孔，以降降低襯砌背背后的水位位和壓力；；（2）安注漿管管，注漿孔孔布設(shè)面的的半徑應(yīng)比比滲水面的的半徑大2m以上，梅花花形布置。。（3）注漿管安安設(shè)完畢后后壓注水泥泥—水玻璃雙液液漿，注漿漿順序是從從周邊無水水區(qū)向中間間滲水部位位推進(jìn)，注注漿采用全全孔一次性性注漿，注注漿壓力0.4-0.5MPa。（4）對泄水孔孔進(jìn)行掃孔孔，將局部部少量的裂裂隙水引到到排水溝。。隧道產(chǎn)生病病害的原因因，主要有有地質(zhì)方面面的，如圍圍巖軟弱、、地質(zhì)構(gòu)造造的影響（（斷層、滑滑破、側(cè)壓力等）、地地質(zhì)突害（地震震）；人為方面，如混混凝土襯砌質(zhì)量量差、強(qiáng)度低，，厚度不夠，背背后存在較多空空洞、襯砌厚薄薄不均，在隧道道安全范圍內(nèi)采采石取土引起隧隧道圍巖應(yīng)力重重分布，導(dǎo)致隧隧道產(chǎn)生病害。鐵路隧道病害整整治與治理（二）病害隧道注漿加加固注漿作為加固圍圍巖的一種手段段，在隧道病害害治理中所起的的作用主要表現(xiàn)現(xiàn)在以下幾個方方面：鐵路隧道病害整整治與治理1.加固地層作用①注漿的滲透固結(jié)結(jié)性能，將松散的地層固固結(jié)成為一個整整體，提高承載載力；②注漿的擠密功能，使土層中的水分分排出，結(jié)構(gòu)更更致密，改善圍巖的受力性能；③漿液的劈裂作用用，劈入到地層內(nèi)并并硬化，漿脈的的網(wǎng)絡(luò)骨架作用用和擠密能改善善地層結(jié)構(gòu)，提提高圍巖承載能能力，有效減輕襯砌所所受到的圍巖壓壓力，減弱或阻阻止襯砌結(jié)構(gòu)的的變形和破壞。鐵路隧道病害整整治與治理2.充填作用有些隧道在襯砌砌施作完成后，，未進(jìn)行背后的的回填注漿，這這樣就在襯砌背背后，特別是拱拱頂部位形成空空洞，當(dāng)結(jié)構(gòu)受受到圍巖壓力時時，必然在拱頂頂處產(chǎn)生應(yīng)力集集中，使襯砌開開裂。充填注漿填滿襯砌背后后的空洞，可使使襯砌均勻受力力。3.提高圍巖的承載載力注漿管的錨桿能能顯著改善圍巖巖結(jié)構(gòu)，大幅提提高圍巖的承載載力。鐵路隧道病害整整治與治理隧道病害整治中的注注漿，根據(jù)注漿漿的目的和效果果，可分為襯砌砌背后的回填注注漿，加固圍巖巖的固結(jié)注漿，，止水用的堵水水注漿等。根據(jù)據(jù)漿材不同，可可分為單液注漿漿、雙液注漿、、水泥砂漿注漿漿、化學(xué)注漿等等。

回填注漿孔位布置斷面圖

隧道襯砌結(jié)構(gòu)產(chǎn)生病害，施工質(zhì)量差，施施工方法不當(dāng)是是主要原因。鐵路隧道病害整整治與治理（三）隧道結(jié)構(gòu)錨固加加強(qiáng)1.結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足。。（1）結(jié)構(gòu)尺寸滿足要要求，本身混凝凝土強(qiáng)度不足；；（2）結(jié)構(gòu)混凝土本身身的強(qiáng)度滿足要要求，但厚度不不滿足設(shè)計。2.二襯施作時機(jī)不不當(dāng)。圍巖的支支承能力迅速下下降，初期支護(hù)護(hù)可以有效地遏遏制圍巖支撐力力的喪失。初支初期過早，，襯砌結(jié)構(gòu)混凝凝土強(qiáng)度不足，因過大的變形而而被壓垮；初支過晚，初支的過過大變形導(dǎo)致?lián)p損壞，二襯也隨之損壞。3.在硬巖地區(qū)，由于超挖，在二二襯施作前未有效回填，致使襯砌砌厚度不均。結(jié)構(gòu)較厚向較薄薄處的過渡部位產(chǎn)生應(yīng)應(yīng)力集中，使結(jié)結(jié)構(gòu)裂損。隧道襯砌結(jié)構(gòu)裂裂損治理，用錨錨桿加固是一種種必要而可靠的的手段，其作用用原理如下：鐵路隧道病害整整治與治理1.懸吊作用在層狀巖層中，，錨桿將下部不不穩(wěn)定的巖層懸懸吊在上部穩(wěn)固固的巖層上，起到穩(wěn)定下部圍圍巖的作用。2.組合梁作用在沒有穩(wěn)固巖層層的薄層狀巖層層中，將視為疊疊合梁的各薄巖巖層擠緊，成為為組合梁，提高高其自承能力。3.緊固作用在塊狀圍巖中，，錨桿可將隧道道周邊的危石彼彼此自擠緊。不不但使巖塊不掉掉落，而且加固固成能承受載荷荷的整體結(jié)構(gòu)。4.均勻壓縮拱作用用在松軟圍巖中，，預(yù)應(yīng)力錨桿可可以形成以錨桿桿兩端為頂點的的算盤珠式的壓壓縮區(qū)。錨桿系系統(tǒng)安裝后，在隧道周圍形形成連續(xù)的均勻勻壓縮帶，即形形成了承載的壓壓縮拱鐵路隧道病害整整治與治理錨桿組合梁作用緊固圍巖的作用用壓縮拱的作用錨桿的作用原理理示意圖錨桿類型：根據(jù)錨固段的長長度可將錨桿分分為全長錨固錨錨桿和端錨固錨錨桿。根據(jù)鉆孔及安裝裝方式還有自鉆鉆進(jìn)式錨桿。鐵路隧道病害整整治與治理1.全長錨固錨桿:是指錨桿在巖層層中的部分依靠靠錨固劑的粘結(jié)結(jié)作用全部與圍圍巖結(jié)合在一起起。多為普通砂砂漿錨桿、水泥泥藥卷錨桿，個個別還有全長樹樹脂藥卷錨桿。。2.端錨固錨桿:是指錨桿在孔底底的一端，依靠靠機(jī)械的或粘結(jié)結(jié)劑的作用與圍圍巖結(jié)合在一起起，孔口安設(shè)鋼墊板和和螺母，通過旋旋緊螺母可對錨錨桿施加預(yù)應(yīng)力力。又分為楔縫縫式，漲殼式，，倒楔式，爆固固式，粘結(jié)式（（樹脂）。鐵路隧道病害整整治與治理全長錨固式錨桿桿：端錨固錨桿接合合狀態(tài)：錨桿的類型示意意圖錨桿孔位設(shè)置：鐵路隧道病害整整治與治理1.對于拱部或縱橫橫裂紋較多的部部位，設(shè)系統(tǒng)錨錨桿①在隧硐斷面上上，應(yīng)與巖體結(jié)結(jié)構(gòu)面垂直或較較大角度布置；；②在巖面上，錨錨桿宜成菱形排排列；③錨桿間距不宜宜大于錨桿長度度的二分之一；；Ⅳ、Ⅴ圍巖中的錨桿間間距宜為0.5-1.0m，并不得大于1.25m。鐵路隧道病害整整治與治理2.對于邊墻大面積積范圍內(nèi)只有一一處或一條裂縫縫的，可在裂縫縫兩邊安設(shè)普通通砂漿錨桿予以以鎖縫。錨桿施工機(jī)具設(shè)設(shè)備：鐵路隧道病害整整治與治理1.鉆孔設(shè)備：主要有錨桿鉆機(jī)機(jī)、鑿巖臺車、、TOMROCK錨桿鉆孔安裝注注漿一體機(jī)、YT28手持風(fēng)鉆等。在在病害治理段，，所需鉆孔數(shù)量量不大，YT28手持風(fēng)鉆即可滿滿足要求。對于圍巖軟弱破破碎，成孔困難難地段，可將頂頂端帶鉆頭的自自鉆進(jìn)式中空錨錨桿直接鉆入地地層，然后注漿漿錨固即可。對于成孔較易地地段，可先打孔孔，安設(shè)端錨固固錨桿，再安裝裝托板和螺母，，施加預(yù)應(yīng)力，，注漿。2.施加預(yù)應(yīng)力：可通過扭力扳手手進(jìn)行。3.注漿設(shè)備：可采用多種形式式的砂漿泵（如如鄭州、溫州、、蘇州產(chǎn)的擠壓壓泵均可滿足要要求）。Ⅳ、Ⅴ圍巖中的錨桿間間距宜為0.5-1.0m，并不得大于1.25m。隧道病害治理如如凈空斷面有縮縮小的余地，在在安設(shè)錨桿、注注漿加固的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，可以考慮慮施作套襯。即即在既有襯砌內(nèi)內(nèi)表面再灌注一一定厚度的混凝凝土，與既有襯襯砌共同承擔(dān)圍圍巖壓力，有效效地阻止既有襯襯砌進(jìn)一步裂損損變形，同時起起到防水的作用用。鐵路隧道病害整整治與治理（四）隧道套襯補(bǔ)強(qiáng)影響施做套襯的的因素：1.隧道凈空斷面允允不允許縮小，，如允許，可以以縮小多少；2.既有襯砌的厚度度是否滿足設(shè)計計要求，承載力力較高，否則拆拆換襯砌；3.套襯厚度比較薄?。?5-25cm），且采用鋼筋筋砼，如何保證證砼的澆注質(zhì)量量；4.如能使新的鋼筋筋混凝土與既有有的混凝土結(jié)合合成一個整體；；5.運營隧道是否允允許在混凝土澆澆注過程中停止止通行。天窗施施工，結(jié)構(gòu)裂損。套襯施作實例：：鐵路隧道病害整整治與治理1.隧道襯砌產(chǎn)生的的裂縫不密集。。不足以危及隧道道結(jié)構(gòu)安全，經(jīng)經(jīng)加固后仍有較較強(qiáng)的載荷能力力；如病害已危危及隧道結(jié)構(gòu)安安全，治理后也也無多少承載能能力，考慮拆換換襯砌。2.隧道凈空有縮小小的余地。有的病害隧道治治理中在既有襯襯砌表面鑿出部部分混凝土，再再施作套襯。有有一定的風(fēng)險，，既有隧道襯砌砌結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫縫后，強(qiáng)度已經(jīng)經(jīng)大為降低，施施作套襯后，圍圍巖的壓力主要要由較薄的套襯襯承擔(dān)。如要保保證套襯有較大大厚度而將既有有襯砌鑿薄，不不如將原有襯砌砌拆除，施作新新的結(jié)構(gòu)，既能能加快施工進(jìn)度度，又可保證新新作襯砌有很的的承載力。3.既有線運營隧道道。每次天窗時間應(yīng)應(yīng)能滿足澆注一一環(huán)混凝土的需需要，防止產(chǎn)生生新的施工縫。。套襯施作程序：：鐵路隧道病害整整治與治理裂縫調(diào)查與評估估→凈空測量→確定套襯砌參數(shù)數(shù)→既有襯砌表面鑿鑿毛→高壓水沖洗→植筋（錨桿）并并編織鋼筋網(wǎng)→刷涂界面粘合劑劑→立模、澆注（噴噴射）混凝土。。某隧道套襯結(jié)構(gòu)構(gòu)圖如果隧道襯砌結(jié)結(jié)構(gòu)裂縫交錯分分布，密度較大大，并伴有片塊塊剝落，嚴(yán)重錯錯臺，侵入凈空空限界，使原襯襯砌失去使用功功能，則應(yīng)考慮慮拆除舊的襯砌砌結(jié)構(gòu)，重新施施作新的襯砌。。鐵路隧道病害整整治與治理（五）隧道襯砌結(jié)構(gòu)拆換由于病害隧道地地質(zhì)情況較復(fù)雜雜，并且多在軟軟巖地區(qū)，拆除除舊有襯砌有較較大的危險性，，稍有不慎，就就可能產(chǎn)生大坍坍方事故，造成成巨大損失。同同時，在爆破拆拆除舊有襯砌時時，不可避免地地要對原來的完完好襯砌產(chǎn)生不不利影響，因而而，如何保證拆拆除舊有裂損襯襯砌的安全，保保護(hù)原來的完好好襯砌，是一個個需要慎重對待待的問題。襯砌結(jié)構(gòu)拆換所采用用的防護(hù)措施：鐵路隧道病害整整治與治理為使結(jié)構(gòu)拆換安安全順利進(jìn)行，，采取如下防護(hù)護(hù)措施：1.臨時鋼架支撐；；2.注漿加固圍巖，，并利用注漿管管懸吊既有裂損損襯砌；3.運用靜態(tài)破碎及及控制爆破技術(shù)術(shù)拆除舊有裂損損混凝土，并嚴(yán)嚴(yán)格控制開挖進(jìn)進(jìn)尺；4.及時進(jìn)行初期支支護(hù)。5.施作臨時支撐后后，在注漿加固固、開挖爆破過過程的同時，要要進(jìn)行變形監(jiān)測測。某隧道拆換襯砌砌結(jié)構(gòu)實例：鐵路隧道病害整整治與治理1998年5月28日下午，隧道16m區(qū)段產(chǎn)生突發(fā)性性裂縫，寬2mm，發(fā)展較快；7月6日發(fā)展至25m并達(dá)到拱部，縫縫寬30mm；7月8日襯砌錯位、混混凝土掉塊；7月13日貫通斜裂縫至至40m；8月16日凌晨0點40分左右，拱部襯襯砌三角形塌落落，邊墻下沉。。產(chǎn)生基底隆起、、邊溝的變形和和塌陷，底板破破