铁路隧道衬砌开裂病害整治方法初探
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【关键字】整治隧道衬砌裂缝的分析与整治第二工程有限公司一隧张铁成关键词:衬砌裂缝分析整治摘要:本文阐述了隧道衬砌裂缝成因种类、成因判断及针对不同裂缝的修补技术,对今后类似工程具有借鉴性。
一、裂缝的危害裂缝是隧道衬砌最常见的病害之一。
没有裂缝的衬砌是极少的。
衬砌裂缝往往是多种因素共同作用的结果,其对衬砌的危害程度也不一,严重的裂缝不仅危害衬砌的整体性和稳定性,还会引起其它病害的发生,如渗漏、冻融溶蚀以及钢筋锈蚀等。
这些病害与裂缝形成恶性循环,对衬砌的美观性及耐久性都会产生影响。
二、裂缝的分类1、裂缝可分为:a、按裂缝深度可分为表面裂缝,深层裂缝和贯穿裂缝。
b、按裂缝宽开度(包括长度和宽度)变化可分为死缝(裂缝长度宽度不再变化)和活缝(其长度和宽度随外界环境变化而变化)。
三、裂缝成因种类a、温度裂缝混凝土浇筑后(体积较大时)水泥水化热使内部温度升高,而周围环境温度相对较低,因此外部砼开始降温,在降温过程中砼发生收缩,在内部砼(不降温、不收缩)的约束下,当降温收缩变形超过了砼的极限拉伸变形时,砼容易发生裂缝。
我们把这种裂缝称为温度裂缝。
为了减少温度裂缝的发生,首先在建筑材料上做文章。
一般可选用水化放热慢,放热量低的矿碴,粉煤灰和火山灰碴硅酸盐水泥,同时在施工过程中还要采取温控措施。
b、收缩裂缝砼在空气中硬结时体积会缩小,这种现象叫收缩,砼收缩变形与徐变变形不一样。
它是一种非受力变形,收缩变形可分为凝缩和干缩,凝缩是指水泥的膨胀性水化物在砼凝结过程中体积逐渐缩小。
而干缩是指未与水泥水化的自由水在砼硬结过程挥发掉而引起的体积变化。
凝缩裂缝主要发生在施工接缝处,这是因为两个衬砌单元在时间上有个差,而且这两个单元在硬结过程中都有向各自中心收缩的趋势,这使得在施工接缝处的砼受到拉力的作用。
施工接缝是靠水泥浆的粘结作用而使两个单元体连成一体的界面,该处的抗拉强度要低于每个单元体内部的抗拉强度,这样在两个单元体收缩变形能的作用下在衬砌接缝处就出现了环向裂缝。
浅谈隧道衬砌裂缝产生原因及整治措施摘要:随着我国交通工程建设的飞速发展,隧道工程施工技术日趋成熟,而隧道施工二次衬砌受昼夜温差大、温度应力等外界环境的影响,产生不同程度的裂缝,随着时间的增长及外界环境的不断变化,有的甚至由裂缝逐步变化为错台、裂损剥落、渗水等病害,严重危及隧道安全。
本文通过对部分高原高寒地区已完工隧道进行调查统计,对隧道二次衬砌裂缝产生的原因进行了分析整理,并制定出相应的整治措施以减少裂缝的危害。
关键词:衬砌裂缝;产生的原因;整治措施1、引言裂缝是隧道衬砌最常见的病害之一,一直以来都是隧道工程领域内技术攻关的难题,整治难度也相对较大。
衬砌裂缝往往是多种因素共同作用的结果,其对衬砌的危害程度也不一,严重的裂缝不仅危害衬砌的整体性和稳定性还会引起其它病害的发生如渗漏水、冻融等。
这些病害与裂缝形成恶性循环对衬砌的美观性及耐久性都会产生影响。
2、衬砌裂缝产生的原因分析(1)温差裂缝。
混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。
温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。
特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。
大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑,浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不容易散发,混凝土内部温度将显著升高,而混凝土表面土则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,此时,混凝龄期短,抗拉强度很低。
当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土的表面产生裂缝。
而尤其在高原高寒地区温度差异较大,此类裂缝产生的几率大大提高。
(2)收缩裂缝。
在高寒地区,混凝土浇筑成型后,因夜间温度低,不能采用洒水的方式进行养护,白天气温较高时,混凝土表面水分散失快,体积收缩大,而内部湿度变化很小,收缩也小,因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束,出现拉应力,引起混凝土表面开裂,而出现收缩裂缝。
(3)仰拱收缩变形使二衬出现裂纹。
关于隧道衬砌产生裂缝的原因及防治隧道中产生的裂缝一方面是由设计原因造成的,另一方面是由于施工管理不当造成的。
它是结构内部受到与设计状态不同的应力的反映,同时也与施工过程中由于人为的因素改变了洞室的受力状态有很大关系。
1、隧道衬砌混凝土裂缝类型收缩裂缝,温度裂缝、外荷载作用产生的变形裂缝、施工缝处理不当引起的接茬缝等。
1.1干缩裂缝收缩裂缝是因为混凝土收缩所引起的裂缝。
在收缩种类中,分塑性收缩和缩水收缩是发生混凝土体积变形的主要原因。
混凝土在硬化过程中水分逐渐蒸发散失,使水泥石中的凝结胶体干燥收缩产生变形,由于受到围岩和模板的约束,变形产生应力,当应力值超过混凝土的抗拉强度时,就会出现干缩裂缝。
干缩裂缝多为表面性的,走向没有规律。
影响混凝土干缩裂缝的因素主要有:水泥品种、用量及水灰比,骨料的大小和级配,外加剂品种和掺量。
1.2温度裂缝温度裂缝是因为混凝土具有热胀冷缩性。
水泥水化过程中产生大量的热量,在混凝土内部和表面间形成温度梯度而产生应力.当温度应力超过混凝土内外的约束力时,就会产生温度裂缝。
裂缝宽度冬季较宽,夏季较窄。
温度裂缝的产生与二次衬砌混凝土的厚度及水泥的品种、用量有关。
1.3荷载变形裂缝荷载变形裂缝是因为支护背后存在空间或排水不畅形成水压,基础产生不均匀沉降,模板台车没有加固好,过早脱模,混凝土受到较大的外力撞击等容易产生变形裂缝。
仰拱和边墙基础的虚碴未清理干净.混凝土浇筑后,基底产生不均匀沉降;模板台车或堵头板没有固定牢固,以及过早脱模,或脱模时混凝土受到较大的外力撞击等都容易产生变形裂缝。
荷载变形裂缝在隧道衬砌混凝土病害中占有的比例逐年增大,已经引起了广大工程技术人员的重视。
1.4施工缝(接茬缝)施工缝是施工中停电、机械故障等原因迫使混凝土中断时间超时,在继续浇筑引起的缝;再一个就是原材料不台格、配合比不合理、和易性不好、振捣不密实,钢筋保护层厚度不够等引起的混凝土裂缝。
2、形成裂缝的原因隧道裂缝产生原因分析;混凝土裂缝形成的原因非常复杂,往往是多种不利因素综合作用的结果。
浅谈隧道衬砌裂缝原因分析及防治措施通过对某隧道衬砌裂纹进行现场深入调查,观察裂缝与隧道轴线的走向关系,统计发现该隧道二衬裂缝以纵向裂缝、斜向裂缝和环向裂缝为主。
现场发现的环向裂缝占多,环向裂缝大部分存在施工缝、沉降缝、洞口及不良地质地带与完整岩石地层的交接处等。
本文从工程地质条件、地下水、二衬质量、二衬模板台车、温度应力、不均匀沉降等方面展开分析并提出相应的防治对策。
标签:衬砌裂缝;原因分析;防治措施1.概况该隧道地处浙南山地,属构造剥蚀山区,区内山势连绵起伏,峰峦叠嶂,植被发育。
隧道全长12030m,为单洞双线隧道。
隧道进口里程DK156+358,出口里程DK168+388。
隧道中部下穿泽雅水库上游山谷,最小埋深约为50m,最大埋深约为660m,属于长大深埋隧道,该隧道为工程全线最长隧道,也是全线关键控制性工程。
隧道Ⅱ级围岩长5582m;Ⅲ级围岩长4983m;Ⅳ级围岩长859m;V级围岩长606m。
进口洞门形式为单侧挡墙式,出口洞门形式为倒斜切式。
隧道采用无碴轨道。
隧道采用“两斜井、进出口”的施工方案。
隧道设斜井两座,长度分别为1350m和1280m。
斜井与隧道采用斜交单联式,无轨运输双车道断面。
2.裂缝现场调查隧道已经完成的衬砌中存在15条裂纹。
通过现场观察和数据统计发现:⑴裂纹一般在边墙与仰拱连接处较宽,靠近拱顶处较窄,且逐渐消失或很细微;⑵裂纹一般均为仰拱施工缝开始发展,裂纹方向均为仰拱施工缝向衬砌施工缝方向发展;⑶裂纹角度全部大于45°,为斜向上发展;⑷仰拱施工缝与衬砌同缝地段,施工缝段微小开裂或施工缝距离变大,实际上隧道衬砌每循环间施工缝充当了伸缩缝的功能;⑸混凝土拆模后,前期均未发现裂纹,裂纹均在后期产生。
3.隧道裂缝原因分析3.1工程地质条件隧道进洞段围岩以Ⅴ级为主,为弱风化砂岩,地层破碎。
隧道围岩条件较差,容易引起不均匀变形以及地基不均匀沉降;围岩条件差以及铁道部红线管理强制要求,二衬施作以后围岩变形没有完全稳定,且低强度围岩具有流变性质,二衬仍承受一定的作用力。
浅谈铁路隧道衬砌施工中裂缝成因分析与防治摘要:本文从铁路隧道衬砌混凝土施工的特点出发,对隧道内经常出现的裂缝进行原因分析与探讨,并提出相应的预防措施及处理办法。
关键词:混凝土裂缝防治中图分类号: u455.911 引言铁路隧道衬砌在施工中或施工后会因各种原因产生一系列裂缝,对这些裂缝若不进行控制或及时防治,会在以后运营中发生渗水、腐蚀、掉块等病害,增加运营支出,还会影响隧道衬砌结构的耐久性,大大缩短整个隧道结构物的使用寿命,给铁路运输生产造成不必要的经济损失。
本文通过对铁路隧道衬砌混凝土施工裂缝成因分析,有针对性提出了几点比较切合际的防治办法。
2 常见的隧道衬砌裂缝类型衬砌裂损主要有衬砌变形、衬砌移动和衬砌开裂三种类型。
2.1衬砌变形衬砌变形有横向变形和纵向变形两种。
其中横向变形是主要变形,是指衬砌受围岩应力的作用引起拱轴形状的改变,其结果是造成衬砌开裂,严重的可导致部分衬砌侵入限界,甚至引起隧道坍塌。
2.2衬砌移动衬砌移动是指衬砌的整体或其中一部分出现转动(倾斜)、平移、上抬(或下沉)等变化。
2.3衬砌开裂衬砌开裂是指衬砌表面出现裂缝。
包括张裂、压溃、错台三种形态。
根据既有病害隧道衬砌裂损情况统计,大多为衬砌开裂,即衬砌裂缝。
常见的隧道裂缝有单缝、双缝、环形缝、x形缝、树枝斜缝、龟裂等等。
按裂缝走向及其与隧道纵向的相互关系,大致可分为纵向裂缝、环向裂缝、斜向裂缝三种。
3 隧道裂缝成因分析及预防3.1受力条件不利的影响隧道衬砌开裂的因素很多,从受力的角度分析,一般有以下几种原因:3.1.1隧道的不均匀沉降由于隧道纵向穿过不同力学性质的岩层,地基承载力差异较大;由于衬砌背后回填不对称,以及不同断面的衬砌抗不均匀性变形能力的差异性等原因,都可能导致隧道纵向的不均匀沉降,引起纵向弯矩,产生裂缝,这种由隧道的不均匀沉降而产生的隧道应力,与隧道的弹性模量成正比,即弹性模量越大,由相同的不均匀沉降所引起的隧道内力越大,也越容易引起隧道衬砌的开裂。
单线铁路隧道衬砌开裂原因分析及相应的处理措施随着铁路交通的快速发展,单线隧道的建设也越来越快速。
而单线隧道的衬砌不可避免地会出现开裂等问题,这些问题给铁路的安全造成了极度的威胁。
本文将对单线隧道衬砌开裂原因进行详细阐述,并提出相应的处理措施。
一、单线隧道衬砌开裂的原因1.设计和建设中的问题(1)不当的设计:隧道衬砌设计过程中存在的缺陷可能会引起开裂问题。
例如,设计中的施工方案不合理,衬砌厚度不符合要求等。
(2)施工不当:由于施工过程中的小问题,例如工人水平、设备故障或材料问题,也会导致开裂问题。
2.自然因素自然灾害如地震、雨雪、地质条件(长期湿度或湿度高)等等,都会导致隧道衬砌发生开裂现象。
3.运营和使用中的问题由于使用量不均匀,例如某个部分比其他部分多,不适当的维护等,这都可能导致衬砌出现开裂现象。
二、单线隧道衬砌开裂的危害1.对列车行驶的安全造成威胁如果单线隧道衬砌出现开裂,列车的行驶速度可能会受到影响。
如果裂缝的大小不一,列车可能会出现摇晃、晃动等安全隐患。
2.破坏环境由于隧道内部有空气流动,衬砌裂缝可能会导致空气污染。
此外,如果衬砌严重开裂,并且没有及时得到处理,可能会导致地面塌陷、建筑物崩塌等危害。
三、单线隧道衬砌开裂的处理方案1.针对设计和建设问题针对设计上的问题,必须制定专业合理的施工方案,并进行全面的过程监测来确保质量。
2.针对自然因素单线隧道衬砌的开裂问题是一个长期的过程,并需要进行有效的监控。
这项工作可以采用先进的传感器监测技术。
3.针对使用量的问题控制运营宽度,消减运营次数,以便减少大块石头的撞击,同时适当增加衬砌的厚度和加强维修和保养。
四、结论单线隧道衬砌开裂是能够回避的问题,但只有通过高水平的管理、设计和施工、以及监控和维护,才能在一定程度上降低这个问题的出现。
对于衬砌开裂的情况,需要进行及时的处理并采取相应的预防措施,以确保铁路运输的安全性和可靠性。
普通铁路隧道衬砌裂缝病害与整治技术探析摘要:在普通铁路隧道施工过程中,衬砌裂缝是一种常见的隧道病害,如果不对衬砌裂缝进行有效处理,将会对隧道的施工质量和施工过程造成严重的影响,不但会制约铁路隧道施工的正常进行,同时也会给铁路隧道带来较大的危害。
因此,我们应立足铁路隧道施工实际,认真分析普通铁路隧道衬砌裂缝病害的种类和性质,并深入分析普通铁路隧道衬砌裂缝病害的主要危害,制定具体的整治策略,使用专业的整治技术对普通铁路衬砌裂缝病害进行有效的治理,满足铁路隧道施工需要。
关键词:铁路隧道衬砌;裂缝病害;整治技术一、前言基于普通铁路隧道施工实际,隧道衬砌出现裂缝是常见的隧道施工病害之一,对隧道的施工质量有着较大的影响。
如果不能对隧道衬砌裂缝病害引起足够的重视,不但无法解决衬砌裂缝问题,还会制约隧道施工的进行,使隧道的施工质量和整体寿命受到影响。
因此,我们应对隧道衬砌裂缝病害进行全面的了解,并根据隧道衬砌裂缝的种类和性质,认真分析其危害,做到根据施工实际制定具体的应对措施,保证普通铁路隧道衬砌裂缝问题能够得到有效解决,提高隧道施工的整体质量。
二、普通铁路隧道衬砌裂缝的种类和性质1、压裂性裂缝裂缝边缘呈压碎状,严重者,受压区表面产生鱼鳞状碎片剥落、带状压劈掉块、酥化等现象。
裂缝发展方向不规则。
这种裂缝是隧道衬砌裂缝的主要类型,其主要成因是隧道衬砌受到了较大的压力造成衬砌出现裂缝,这种裂缝容易从单一的裂缝发展成为成片的裂缝,对隧道的内壁和衬砌会造成严重的影响。
因此,正确了解压裂性裂缝的特点,并制定具体的病害治理方案,对解决压裂性裂缝和提高隧道衬砌施工质量具有重要作用。
2、拉裂性裂缝裂缝的边缘较为整齐,大致沿隧道纵向发展,但也有斜向拉裂的现象。
裂缝深度方向大致为径向,裂缝宽度随深度逐渐减小,严重受拉断裂者,常伴有错动。
拉裂性裂缝与压裂性裂缝不同,其成因主要是由于隧道衬砌的内部拉力所造成的,有些衬砌部位的抗拉力较小,导致了衬砌施工过程中,会因为较大的拉力造成拉裂性裂缝,不但不利于衬砌的施工,同时还会引起衬砌因拉力造成较大的缝隙,进而引发质量事故。
盾构隧道管片衬砌裂纹病害整治技术提纲:1.盾构隧道管片衬砌裂纹病害的成因分析2.盾构隧道管片衬砌裂纹病害的检测方法3.盾构隧道管片衬砌裂纹病害的整治技术4.盾构隧道管片衬砌裂纹病害整治的应用实例5.盾构隧道管片衬砌裂纹病害整治的发展方向1. 盾构隧道管片衬砌裂纹病害的成因分析盾构隧道管片衬砌裂纹病害的成因有很多种,主要包括以下几个方面:(1) 材料缺陷:盾构隧道管片衬砌所用的材料质量直接影响病害的产生。
如果材料存在缺陷,例如内部有小裂纹,组织不均匀,存在夹杂物等,都会导致管片在使用过程中出现裂纹。
(2) 设计问题:盾构隧道的设计是十分复杂的,如果在设计中没有考虑到各种因素的影响,例如不恰当的工程参数、过小的弯曲半径、管片相互间的接合缺陷等,都会加深病害产生的程度。
(3) 施工问题:盾构隧道施工是非常复杂的,如果施工过程中存在问题,例如操作不当、质量检测不严格、材料不均匀等,都会让管片出现裂痕。
(4) 检修问题:在盾构隧道的使用过程中没有及时进行检查和维护的话,产生病害的风险就更大,例如水泥材料结构的侵蚀、热胀冷缩数字以及管片设备损坏等,都会导致管片产生裂痕。
(5) 环境问题:盾构隧道是由众多的管片组合构成的,如果在使用过程中遇到非常恶劣的环境,例如土壤下沉、高温潮湿、地震等都会给管片的使用带来风险。
2. 盾构隧道管片衬砌裂纹病害的检测方法盾构隧道管片衬砌裂纹病害的检测方法主要包括以下几个方面:(1) 可视检查:通过望远镜和高空等视来检查管片表面是否出现裂纹,以及裂纹的大小和长度等。
(2) 音探检查:利用超声波检测仪等检测管片内部有无空心化和隐性损伤等质量问题。
(3) 扫描电子显微镜:利用扫描电子显微镜对盾构隧道管片进行显微结构分析,发现管片材料中的微小裂纹,便于发现裂痕的发生位置。
(4) 直接测量:通过测量管片外表面的距离、厚度等指标,来科学的衡量管片的质量问题。
(5) 磁粉探伤:利用磁粉探伤仪等工具,对隐性缺陷进行检测。
1996年12月Ch inese J ou rna l of R ock M echan ics and E ng ineering15(1996),385—389铁路隧道衬砌开裂病害整治方法初探赵国旗(铁道部第十六工程局 天津 300162)摘要 分析了衬砌开裂的成因,归纳出衬砌开裂的性质和特点,提出整治衬砌开裂病害的原则、措施和施工方法。
对铁路隧道衬砌开裂病害整治具有借鉴与指导作用。
关键词 铁路隧道,衬砌开裂病害,整治原则,整治措施,整治方法1 前言隧道衬砌结构受力破坏产生的裂缝,其部位和性质与衬砌结构形式、结构几何尺寸、围岩压力大小及分布、施工技术、工程质量及建筑材料等因素有密切关系。
笔者参加了几座隧道衬砌裂缝的整治工作,并取得了较好的效果。
现将整治情况介绍如下:1.1 裂缝的性质压裂性裂缝 裂缝边缘呈压碎状,严重者,受压区表面产生鱼鳞状碎片剥落、带状压劈掉块、酥化等现象。
裂缝发展方向不规则。
拉裂性裂缝 裂缝的边缘较为整齐,大致沿隧道纵向发展,但也有斜向拉裂的现象。
裂缝深度方向大致为径向,裂缝宽度随深度逐渐减小,严重受拉断裂者,常伴有错动。
剪裂性裂缝 裂缝的宽度,在表面与深度大致相同,衬砌在裂缝两侧沿剪切方向有错动。
剪裂与拉裂或压裂有密切联系。
调查表明:在中等强度岩层中的隧道,其衬砌拱部的开裂,以拱顶内缘压裂、拱腰内缘拉裂为较多。
在边墙部位,则以边墙中部以上拉裂较多。
在傍山(偏压)隧道以靠山侧拱腰拉裂较多,这与围岩压力的分布不均匀有关。
1.2 开裂衬砌结构的稳定性分析及整治措施仅拱圈部分出现一些裂缝宽度小于5mm的受拉性裂缝,衬砌开裂断面受压区尚未达到抗压极限强度,衬砌可保证安全,裂缝整治采用嵌补的方法,见图1。
拱圈截面内缘出现压裂性破碎,或内缘出现宽度较大的裂性裂缝,而外缘混凝土也可能已压碎,则衬砌截面的有效面积已大为减小,并产生较大的局部压缩变形,此时,可能使衬砌丧失稳定。
整治措施为增设钢架、锚杆及网喷混凝土,见图2。
衬砌出现剪切裂缝,并沿剪裂而发生错动,则衬砌截面已断裂,此种情况衬砌易丧失稳定,见图3。
如果结构变形较大且侵犯限界,应进行拆换拱墙处理。
1995年6月9日收到初稿,1995年7月19日收到修改稿。
图1 裂缝整治嵌补图F ig . R em edy of the crevice图2 拱圈破碎变形图F ig .2 B roken defo rm ati on of the vau lt图3 衬砌剪切裂缝图F ig .3 Sheared crevice1.3 裂缝整治的原则(1)裂缝治理应以加固为主,拆换为辅。
(2)应认真分析裂缝产生的原因和性质,根据不同受力情况,分别采取不同的治理方法。
(3)裂缝处理后应能保证结构原有的承载能力、整体性及防水、抗渗性能。
(4)处理方法要力求简单易行,以符合经济合理原则。
2 裂缝整治方法2.1 拆换拱墙衬砌地段南昆线我处管段几座隧道由于地质复杂,有两座隧道洞口段出现了较为严重的病害。
其中一座隧道进口段由于线路右侧山体滑坡,拱部衬砌衩挤碎,掉块严重并侵入限界。
另一座隧道出口位睦偏压地段,岩石为砂页岩互层,层间结合较差;同时因施工影响,线路左侧的岩体松动,线路右侧因施工便道的开挖,加剧了偏压程度,岩层间发生错动,导致原衬砌的拱墙严重开裂变形。
上述两座隧道治理方案为:洞口段增设抗滑以稳定山体,深孔注浆固结地层,最后进行拆换拱墙工作。
在拆换拱墙前,先向衬砌背后进行深孔注浆固结地层,;固结厚度为3.0m ,使其周围形成“硬壳”,超到护拱的作用以确保拆除作业安全。
注浆管长3.5~4.0m ,间距1.0m ×1.0m ,梅花形布轩,注浆管540mm 。
采用高压注浆泵压注425#普通硅酸盐水泥拦制的纯水泥浆,注浆压力控制在2.0~6.0M p a 。
拱墙拆换顺序:由里向外进行,每一节长度为2.5m ,灌注混凝土每节为2.0m 。
拆除方法:采用静态爆破(使用无损破碎剂)。
首先凿能30c m 宽的一个沟槽作为临鉴定・683・岩石力学与工程学报 1996年 会面,布置钻眼,间距30c m ×30c m ,梅花形布置。
钻孔深度为衬砌厚度的80%,装药量为钻孔深度的80%,孔眼一端采用干硬性砂浆堵塞严密,不得漏气,待6~12h 后即可胀裂拆除。
拆除一段,及时支立160mm 的工字钢架(间距0.8m 一榀),在工字钢周边打入540mm 的超前小钢管(环向间距40~50c m ,管长3.5m )。
拆除后及时灌注混凝土。
2.2 衬砌开裂严重地段原衬砌虽开裂严重,但结构变形不大,尚未完全丧失承载能力。
此地段治理方法采用钢架、网喷混凝土加强原衬砌,以制目衬变形进一步发展。
具体步骤如下:(1)向拱背后施作控制压力注浆,使衬砌混凝土与岩层有良好的粘结,改善衬砌受力条件,遏制裂缝继续发展。
由于各隧道的岩性、节理发育不同,它的渗透系数、扩散半径也有所差异。
综合考虑各种因素,注浆孔间距2.0m ×2.0m ,梅花形布置,注浆压力控制在0.5~1.0M p a 。
防止压力过高,造成原裂缝扩大或产生新的裂损。
注浆采用1∶1的水泥砂浆,压浆顺序由下而上,先稀后稠。
在实施过程中,指定专人布孔编号、记录压浆量、压力、部位及里程。
压浆材料选用425#普通硅酸盐水泥,砂采用细砂。
(2)对衬砌裂缝地段凿除混凝土厚16c m ,并对裂缝延伸范凿出楔形槽(槽宽不小于5c m ,槽深接近裂缝深度),冲洗干净。
(3)施作砂浆锚杆,锚杆间距1.0m ×1.0m 。
梅花形布置,锚杆522,杆长3.0m 。
(4)布设钢管钢架。
钢管采用580mm ,管内灌潢200#水泥砂浆,以增强其刚度。
钢架之间用522钢筋连结(间距为1.0m )焊牢。
加工制作详见图4。
(5)布设钢筋网。
网格间距25c m ×25c m ,并与锚杆、钢架连接成整体,网格环向筋520mm ,纵向筋58mm 。
图4 管节接头装配图・783・ 第15卷 第4期 赵国旗:铁路隧道衬砌开裂病害整治方法初探 (6)混凝土作业,此方法加固层厚16c m ,其中喷射200#混凝土厚10c m ,为增强外表美观效果,表面灌注6c m 厚的200#细石膨胀混凝土。
2.3 衬项裂缝较严重地段衬砌裂缝样严重地段采用锚杆、布钢筋网、喷射混凝土和灌注细石膨胀混凝土的加固方法。
具体步骤如下:(1)凿除混凝土表面12c m ,喷200#混凝土6c m ,灌注细石膨胀混凝土6c m 。
(2)施作砂浆锚杆(锚杆布置同2.2)。
(3)将环向主筋为516mm ,,纵向连接筋为58mm ,的钢筋网焊接在锚杆上。
2.4 局部衬砌混凝土肃落地段采用锚杆、挂钢筋网、喷混凝土和灌注细石膨胀混凝土。
具体做法如下:(1)向拱背后实施控制压力注浆,注浆孔间距1.0m ×1.0m ,梅花形布置,注浆压力控制在0.5~1.0M p a 。
(2)凿除原混凝土厚度12c m ,凿毛冲洗干净。
(3)施作砂浆锚杆,间距1.0m ×1.0m ,锚杆为522,长2.5m 。
(4)布设钢筋网,网格间距20c m ×20c m ,环向主筋为512mm ,纵向连接钢筋为58mm ,网格与锚杆焊接成整体。
(5)喷200#混凝土厚6c m ,并灌注6c m 厚细石膨胀混凝土。
2.5 一般或轻微裂缝地段(1)向衬砌背后进行控制压力注浆。
(2)沿裂缝延伸范围凿楔形槽,槽深为7c m ,里口宽7c m ,外口宽5c m ,槽内冲洗干净。
(3)槽壁涂刷由环氧树脂、磷苯二甲酸二丁脂、丙酮、乙二胺配制成的环氧基液,其配合比为1∶0.1∶0.12∶0∶0.05,槽内嵌衬200#膨胀水泥砂浆,配合经经为:水泥∶砂子=1∶2。
水泥砂浆中掺JP 型膨胀剂,其掺量为水泥重量的10%。
3 结束语隧道衬砌开裂整治是很繁琐的工作。
本文提及的治理方法,取得了明显效果,隧道衬砌裂损地段得到了根治。
但进行这项工作既费力又耗时,还影响工程进度。
为此,笔者建议,一方面施工单位应严格按图施工,确保工程质量,特别是对于易引超衬砌开裂的先拱后墙法施工地段,应严格控制马口开控长度和拱肢悬空时间。
加一方面,建议有关单位对衬砌开裂治理方法作进一步研究,以制定出统一的治理隧道衬砌武术裂病害的施工标准。
参 考 文 献1 《铁路隧道喷锚构筑法技术规则》TBJ 108-92.北京:铁道8部专业设计院,1991・883・岩石力学与工程学报 1996年 2 《铁道隧道施工规范》TBJ204-86.北京:中国铁道出版社,1987ON THE RE M ED I AL M EASURES T O CREV I CE D ISEASE IN CONCRETE L IN ING OF RA I L W AY TUNNEL SZhao Guoqi(T he S ix teen th B ng ineering B u reau of the M in istry of R a il w ay,T ianj in300162)Abstract T he cau se of crevice fo rm ati on if analyzed,and the character and featu re of crevice in concrete lin ing w alls are expounded.T he p rinci p le,m easu res and con structi on m ethod to rem edy the crevice disease are p ropo sed.T he article can be u sed fo r reference to rem edy crevice disease in concrete lin ing w alls of rail w ay tunnels.Key wouds rail w ay tunnel,crevice disease of lin ing,rem edial p rinci p le,rem edial m ea2 su res,rem edial m ethod致谢审稿人(按姓氏笔划多少为序)《岩石力学与工程学报》1996年承蒙下列专家学者认真热情地审阅稿件,学报编辑部特此致谢,并祝诸位新年愉快。
马 光王承树孙万和凶 铀许东俊吴景浓陈治喜张树祥杨 敏杨淑清赵永红殷有泉耿克勤程 桦蔡美峰丰定祥王靖涛刘 雄李方全许连坡吴德伦陈胜宏张镜剑杨光华周佰海赵震英袁建新高延法鲁先元廖国华王元汉邓明德刘小明李光煜朱瑞庚陈 勉陈祖煜谷先荣杨林德周创兵郭应桐徐林生章 光谢和平熊文林王光伦卢世宗刘兴元李迁芥陆培炎陈子荫张 弥郑 宏杨志法周维垣姣宝魁徐恩虎章梦涛葛晓光熊传治王吉力冯夏庭刘学义李华晔汪 稔陈从新张 清郑雨天杨若琼周群力姚建国徐慰祖梁 力葛修润薛 琳王武林冯紫良刘宝琛李新平余启华陈东寿张玉军郑颖人杨传嘉周瑞光胡元育顾金才蒋金泉韩贝传王泳嘉史元伟刘保国任 放宋 扬陈光忠张有天郑鸿泰杨英杰金丰年俞裕泰侯发亮黄理兴裴觉民王庚荪田永绥刘维宁闫少宏吴绵拔陈守义张忠亭林继清杨家岭赵阳升贺怀建钱鸣高黄承贤蔡忠理・983・ 第15卷 第4期 赵国旗:铁路隧道衬砌开裂病害整治方法初探。