鐵路橋梁結(jié)構(gòu)荷載試驗(yàn)-襯砌裂損及整治措施

襯砌裂損及整治措施一、襯砌裂損的類型（一）襯砌變形襯砌變形橫向變形縱向變形橫向變形是主要變形襯砌橫向變形是指襯砌由于受力原因而引起拱軸形狀的改變。（二）襯砌移動(dòng)襯砌移動(dòng)是指襯砌的整體或其中一部分出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)（傾斜）、平移和下沉（或上抬）等變化，也有縱向與橫向移動(dòng)之分。襯砌移動(dòng)一、襯砌裂損的類型（三）襯砌開(kāi)裂襯砌開(kāi)裂張裂壓潰襯砌開(kāi)裂是指襯砌表面出現(xiàn)裂紋（或龜裂）和裂縫（寬度較大）或貫通襯砌全部厚度的裂紋的總稱，是襯砌變形的結(jié)果。襯砌開(kāi)裂錯(cuò)臺(tái)一、襯砌裂損的類型1.張裂彎曲受拉和偏心受拉引起的裂損，其特征是裂紋、裂面與應(yīng)力方向正交，縫寬由表及里逐漸變窄。

如圖1所示。受壓受壓受拉縫寬拱軸受拉縫寬變形圖1一、襯砌裂損的類型2.壓潰彎曲或偏心受壓引起的襯砌裂損。裂紋邊緣呈壓碎狀，嚴(yán)重時(shí)受壓區(qū)表面產(chǎn)生魚(yú)鱗狀碎片（中間厚，四周?。﹦兟涞魤K等現(xiàn)象。如圖2所示。受拉受拉受壓裂縫范圍受壓襯砌內(nèi)緣ΔΔ圖2一、襯砌裂損的類型3.錯(cuò)臺(tái)由剪切力引起的裂縫，裂縫寬度在表面至深處大致相同，襯砌在裂縫兩側(cè)沿剪切方向有錯(cuò)動(dòng)，即形成錯(cuò)臺(tái)。如圖3所示。εδC圖3二、襯砌裂損的特點(diǎn)1．裂損的自然發(fā)展過(guò)程襯砌結(jié)構(gòu)受力（輕微變形、移動(dòng)）局部出現(xiàn)少量裂紋（變形范圍，變形量增大；移動(dòng)部位，移動(dòng)量增大）裂紋寬度、密度增大，隧道凈空變?。▏?yán)重變形，移動(dòng)顯著增大）隧道凈空嚴(yán)重縮小、襯砌破碎、失去承載能力局部掉塊、失穩(wěn)、甚至拱坍墻倒。二、襯砌裂損的特點(diǎn)2．裂損發(fā)展的主要規(guī)律襯砌的裂損發(fā)展一般有緩慢變化，急劇變化，相對(duì)穩(wěn)定等三個(gè)不同的階段，往往是交替呈周期性地出現(xiàn)。3．裂損的分布特點(diǎn)了解和掌握襯砌裂損的分布特點(diǎn)，就能及早發(fā)現(xiàn)病害，及時(shí)采取對(duì)策。襯砌裂損的分布一般有以下特點(diǎn)。二、襯砌裂損的特點(diǎn)1按縱向節(jié)段分布：①洞口與洞口段，特別是斜交洞門(mén)有偏壓或邊、仰坡不穩(wěn)固的洞口段。②設(shè)有大型洞室的節(jié)段或各種洞室的接頭處。③洞身穿過(guò)斷層、構(gòu)造破碎帶、接觸變質(zhì)帶、滑坡帶等山體壓力大且?guī)r體不穩(wěn)

定的節(jié)段。④洞身穿過(guò)軟弱圍巖的節(jié)段。⑤偏壓隧道沒(méi)有采用加強(qiáng)襯砌或偏壓襯砌的節(jié)段。⑥寒冷地區(qū)圍巖有凍脹現(xiàn)象的節(jié)段。⑦襯砌實(shí)際厚度不足或圬工強(qiáng)度過(guò)低的節(jié)段。⑧施工中超挖過(guò)大沒(méi)有回填或回填不密實(shí)及施工中發(fā)生大塌方的節(jié)段。⑨施工中已經(jīng)發(fā)生裂損的節(jié)段。二、襯砌裂損的特點(diǎn)2按橫斷面分布：①洞口附近及傍山隧道靠山側(cè)裂損多，靠河側(cè)少?？可絺?cè)以拱腰、墻腰內(nèi)緣張裂

多，靠河側(cè)墻頂壓劈或墻腳張裂較多。②襯砌斷面對(duì)稱，實(shí)際荷載分布不對(duì)稱的變形、移動(dòng)和裂損的部位也不對(duì)稱。③襯砌的變形、移動(dòng)和裂損多沿施工期間出現(xiàn)過(guò)的裂縫和施工縫發(fā)展。④襯砌背后存在沒(méi)有回填或回填不密實(shí)處則該部位易出現(xiàn)較大的移動(dòng)和外鼓。⑤襯砌背后臨時(shí)支撐未能全部拆除的，在支撐部位會(huì)出現(xiàn)較大的集中荷載，此處

襯砌內(nèi)緣易出現(xiàn)張裂和錯(cuò)臺(tái)。⑥采用三心圓尖拱襯砌的隧道，易在拱腰墻腰產(chǎn)生內(nèi)鼓開(kāi)裂拱頂內(nèi)緣壓碎。⑦由于各種原因（如坍方、拱架下沉、施工困難等）造成襯砌厚度不足，則此處

襯砌容易發(fā)生變形和裂損。三、襯砌裂損的整治措施（一）襯砌裂損的整治原則整治襯砌裂損病害首先要消滅已有的襯砌裂損帶來(lái)的對(duì)結(jié)構(gòu)及運(yùn)營(yíng)的一切危害，并防止再加大裂損。其次是采取以穩(wěn)固圍巖為主，穩(wěn)固圍巖與加固襯砌相結(jié)合的綜合治理措施。三、襯砌裂損的整治措施（二）穩(wěn)固巖體的工程措施地下水的浸泡與活動(dòng)對(duì)各種圍巖的穩(wěn)定性消弱最大。通過(guò)疏干圍巖含水，堅(jiān)決地采取治水措施是穩(wěn)固巖體的根本措施之一。1.裂損的自然發(fā)展過(guò)程對(duì)較好的巖體（小于Ⅴ級(jí)），自襯砌內(nèi)側(cè)向圍巖內(nèi)打入一定數(shù)量和深度（3～5m）的金屬錨桿、砂漿錨桿，可以把不穩(wěn)定的巖塊固定在穩(wěn)定的巖體上，提高破碎圍巖的黏結(jié)力。2.錨桿加固巖體三、襯砌裂損的整治措施通過(guò)向破碎松動(dòng)的巖體壓入水泥漿液和其它化學(xué)漿液（如鉻木素、聚氨酯等），加固圍巖。3.注漿加固巖體對(duì)靠山、沿河偏壓隧道或滑坡地帶，除治水穩(wěn)固山體外，尚可采用支擋措施，包括設(shè)支擋墻、錨固沉井、錨固鉆（挖）孔樁等來(lái)預(yù)防山體失穩(wěn)與滑坡，這種工程措施只能用于洞外整治。4.支擋加固巖體三、襯砌裂損的整治措施如果襯砌外周圍存在著各種大小空隙（如超挖而沒(méi)有回填等），要采取回填措施，用砂漿或混凝土將圍巖空隙回填密實(shí)。如果隧底存在厚度不大的軟弱不穩(wěn)定的巖體或有不穩(wěn)定的充填物，可以采取換填辦法處理。5.回填與換填三、襯砌裂損的整治措施（三）襯砌更換與加固襯砌裂損發(fā)展非常緩慢或者已呈穩(wěn)定，可以進(jìn)行圬工體內(nèi)壓漿，一般以壓環(huán)氧樹(shù)脂漿為主，并選擇無(wú)水季節(jié)施工。1．壓漿加固圬工體內(nèi)壓漿加固01襯砌背后壓漿加固02三、襯砌裂損的整治措施（三）襯砌更換與加固主要是針對(duì)襯砌的外鼓和整體側(cè)移。在拱后壓漿增加拱的約束可以起到提高襯砌剛度和穩(wěn)定性的作用，所以一般可以局部應(yīng)用，主要在發(fā)生外鼓變形的部位。1．壓漿加固三、襯砌裂損的整治措施2．嵌補(bǔ)加固

對(duì)已呈穩(wěn)定暫不發(fā)展的裂縫，如果不能采取壓漿加固者可以采取嵌補(bǔ)，即將裂縫修鑿剔深，在縫口處用水泥砂漿、環(huán)氧樹(shù)脂砂漿或環(huán)氧樹(shù)脂混凝土進(jìn)行嵌補(bǔ)。如圖所示。嵌補(bǔ)加固鋼軌拱架鋼軌拱架原拱墊板I—III三、襯砌裂損的整治措施2.嵌補(bǔ)加固

裂損襯砌的所有內(nèi)鼓變形和向內(nèi)移動(dòng)的裂損部位，采用（預(yù)應(yīng)力）錨桿加固巖體（如圖所示），可將襯砌與巖體嵌固在一起，形成一個(gè)均勻壓縮帶，以增強(qiáng)圍巖的穩(wěn)定性。圖

錨噴加固圓錐形高壓區(qū)既有襯砌

破

壞

拱

均勻帶壓縮三、襯砌裂損的整治措施4.套拱加固

原襯砌鑿除部分壓漿填充

釬釘鋼筋混凝土套拱

起拱線主筋圖5拱部套拱加固連系鍵新基礎(chǔ)

新套拱

錨固釘圖6全斷面套拱加固如果混凝土質(zhì)量差，厚度不夠，或受機(jī)車煤煙侵蝕，掉塊剝落嚴(yán)重，并且拱頂凈空有富余時(shí)，可對(duì)襯砌拱部加筑套拱（如圖5所示）或全斷面加筑套拱（如圖6所示）三、襯砌裂損的整治措施5.更換襯砌拱部襯砌破壞嚴(yán)重，已喪失承載能力，用其它整治補(bǔ)強(qiáng)手段難以保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，或者襯砌嚴(yán)重侵入限界，采用其它整治措施有困難時(shí)，采用全拱更換，徹底根除病害。三、襯砌裂損的整治措施6.