隧道病害原因及处理措施讲解
- 格式:doc
- 大小:42.00 KB
- 文档页数:9
公路隧道病害成因分析与治理措施1.大路隧道病害成因分析1.1大路隧道渗漏水近年来,随着我国大路隧道施工技术的飞速进展,在隧道建设方面取得了优异的成果,但绝大部分隧道仍有不同程度的渗漏,有些隧道的渗漏状况相当严峻。
隧道渗漏水是由于修筑隧道损害了山体原始的水系统均衡,隧道成为所穿越山体四周地下水集聚的通道。
在工程勘测设计中对其工程地质及水文地质状况了解得不够认真,对衬砌四周地下水源、水量、流向及水质勘察不全;有时还缺乏反映防水材料性能的室内试验数据和对结构抗渗、抗腐蚀的详细要求。
1.2衬砌裂损衬砌裂损变形的主要危害有:(1)降低衬砌结构对围岩的承载力量;(2)使隧道净空变小,侵入建筑限界,影响车辆平安通过;(3)拱部衬砌掉块,影响行车和人身平安;(4)裂缝漏水,造成洞内设施锈蚀,寒冷和寒冷地区产生冻害;(5)在运营条件下对裂损衬砌进行大修整治,施工与运输相互干扰,费用增大。
1.3衬砌腐蚀病害复合性侵蚀包含了上述两种侵蚀的特性。
隧道衬砌的物理性腐蚀:包括冻融交替冻胀性裂损干湿交替盐类结晶性胀裂损坏。
受强侵蚀部位,表现为隧道拱部、边墙、侧沟等渗水(干湿交替)硫酸盐结晶腐蚀处所,沿裂缝呈条带状、或分散的渗水点呈蜂窝地窖状,析出芒硝、石膏结晶,结构进一步疏松、溃散、露石、脱落。
2.大路隧道病害治理措施2.1大路隧道防排水技术大路隧道的防排水体系设计具有圈层构造,可用“一堵两排两防”来概括:既一圈围岩注浆堵水。
喷射混凝土与防水层间、防水层与衬砌间两圈排水,防水层与衬砌混凝土两层防水。
2.2围岩注桨堵水围岩注浆堵水既可在隧道开挖前从地表钻孔实施,也可在隧道开挖后通过径向或超前向围岩钻孔注浆来完成。
隧道围岩注浆施工工艺包括四个方面的内容:注浆材料的选择、注浆浆液、注浆参数、注浆施工。
选择注浆材料时,要考虑下列各点:浆液在受压的岩层中具有良好的渗入性。
即在肯定的压力下,能渗到肯定宽度的裂缝或空洞中。
浆液凝聚成结石后,应具有肯定强度和粘结力。
隧道结构的常见病害及整治措施隧道是交通建设中的重要组成部分,它不仅可以缩短路程,还可以避免遇到恶劣天气的影响。
但是由于隧道通风困难、水压大、地质条件复杂等原因,隧道结构存在着各种各样的病害。
本文将介绍隧道结构的常见病害及整治措施。
一、开裂病害隧道在施工过程中由于地质条件复杂,温度变化、潮湿度等因素的影响,易出现开裂病害。
开裂病害的出现会导致构件的变形,从而降低结构的稳定性。
整治措施:(1)表层处理:将表面的裂缝清理干净,打磨平整后进行修补。
(2)加固处理:对于比较严重的裂缝,可以采用钢筋加固的方法,以提高结构的承载力。
(3)增强处理:在隧道建设阶段就应该采取措施,比如采用锚杆加固法、注浆加固法等方法,使结构具有更好的抗裂能力。
二、渗水病害隧道中大量的降雨水和地下水,经常侵入隧道结构内部,从而引起渗水病害。
渗水病害不仅破坏隧道结构本身,而且给隧道内部的设施带来影响,如照明设施、通风设备等。
整治措施:(1)加固处理:对于渗水病害比较严重的隧道,需要采用加固措施,比如注浆加固、灌浆加固、帷幕注浆等方法,以提高隧道结构的抗渗能力。
(2)防水处理:对于刚刚建好的隧道,应该对其进行防水处理以避免渗水病害的发生。
可以采用涂刷防水材料、贴防水卷材等方法进行防水处理。
(3)排水处理:对于已经发生渗水病害的隧道,应该采取排水措施,将隧道内的积水及时排除,以保证设施的正常运行。
三、脱落病害隧道结构长期受到各种不同的荷载作用,如车辆荷载、风荷载等,容易导致局部构件脱落,从而引起脱落病害。
整治措施:(1)检测处理:隧道结构脱落病害的主要原因在于结构发生了松动,因此需要对整个结构进行检测处理,及时发现脱落现象。
(2)加固处理:对于已经发生的脱落现象,可以采用加固措施,比如钢筋加固、搭桥加固等方法,以恢复结构的稳定性。
(3)防范处理:在隧道建设过程中,应该采取防范措施,预防脱落现象的发生。
比如加强隧道结构的搭建、加固隧道支撑系统等。
隧道病害形成的原因及整治的措施学号:时间:2013/12/26隧道病害形成的原因及整治的措施隧道是埋置于地层中的工程建筑物,是人类利用地下空间的一种形式。
广义上是指:以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2 m2的洞室。
铁路隧道在运营中会出现渗漏水(水害)、衬砌裂损、隧道冻害、衬砌腐蚀、震害和洞内空气污染等病害,还有火灾威胁。
这些病害和危害对隧道的安全、舒适、正常运营有重要影响和威胁。
因此、在隧道规划和设计阶段要预防可能的病害、危害、进行合理设计;在隧道施工阶段要采用合理的施工工艺、方法、措施和材料,以保证施工质量。
在隧道运营阶段要及时检查、发现病害,分析病害成因,采用合理的整治设计和施工方法。
如此,才能保证铁路隧道工程的安全,畅通运营。
水害水害:在施工期间,由于涌水导致施工机具乃至坑道被淹,给施工带来极大的困难。
运营中的隧道,因为漏水、涌水导致衬砌裂破,隧底吊空,铺底或仰拱破碎,道床翻浆冒泥;严寒地区隧道,因漏水冻融以致衬砌损坏,结冰侵限,危机行车安全;岩溶发育地区的隧道,因大量涌水涌泥掩埋路线,中断运输。
而且长大越岭隧道,一般涌水量较大,危害也大。
主要有以下原因:一:设计问题1.洞内渗漏水的不确定性导致防排水的针对性较差。
隧道设计中地质钻孔较少,工程及水文地质资料不足,对隧道通过的断层带、破碎带的位置判断不准,设计中大都套用定型图,缺乏针对性的加强设计。
因此,尽管隧道富水地层只是在部分地段,但处理不当也会对整座隧道带来危害。
2. 联拱隧道中墙顶部低凹成槽,形成汇水区域导致隧道漏水。
3沉降缝沉降,使得防水板的拉裂。
d.无仰拱地段易出现路面渗水。
4.隧道断面变化处,如竖井、斜井以及人行通道等与正洞交叉处防水板的铺设质量难以保证,使得隧道漏水。
二:施工问题1.防水板的固定使防水板的整体性被破坏。
2.二次衬砌浇注时盲管易被压瘪,使水流不畅。
3.喷射混凝土表面刺物易导致防水板穿孔。
运营隧道常见病害处治及监测技术分析一、运营隧道常见病害及原因分析1.渗水渗水是隧道中常见的病害之一,其主要原因包括隧道施工过程中未能充分保护隧道衬砌,以及地下水位较高等。
渗水对隧道的结构和运行安全造成了严重的影响,因此对渗水问题必须及时处置。
2.裂缝隧道中出现裂缝的原因可能是由于地震震动、地下水位变化或者施工质量问题所致。
裂缝的出现将影响隧道结构的稳定性和安全性,需要及时进行修复。
3.沉降隧道的地表沉降通常是由于隧道施工或者隧道下方地质条件变化所引起的,较大的地表沉降将会影响到地表建筑物和地下管线的安全,需要及时处理。
4.结构破坏隧道结构的破坏可能是由于材料老化、外部环境变化等原因导致的,需要及时进行维护和修复,以保证隧道的安全运行。
二、隧道病害监测技术分析1.渗水监测技术隧道渗水监测技术主要包括地下水位监测、渗流监测等。
地下水位监测可通过埋设水位计等设备对地下水位进行定期监测,及时获取隧道周边地下水位的变化情况,从而预警隧道渗水问题。
渗流监测则可通过埋设压力传感器等设备对隧道内的水压进行监测,及时发现隧道渗水问题。
3.沉降监测技术隧道沉降监测技术主要包括地面沉降监测、建筑物沉降监测等。
地面沉降监测可通过安装测量点等设备对地表沉降情况进行实时监测,及时发现隧道地表沉降问题。
建筑物沉降监测则可通过安装测量仪器等设备对建筑物的沉降情况进行监测,及时预警地下隧道对地表建筑物的影响。
1.渗水处治技术隧道渗水问题通常采用注浆、灌浆、封堵等技术进行处治。
注浆技术是通过注入水泥浆或者树脂浆等材料封堵隧道内的渗水裂缝,达到隔水的目的。
灌浆技术是将灌浆泵输送灌浆材料到渗水部位,以填充破损部位,达到隔水的目的。
封堵技术则是通过封堵材料封堵渗水部位,达到隔水的目的。
3.沉降处治技术隧道沉降问题通常采用地基处理、加固补偿等技术进行处治。
地基处理技术是通过地基加固、改良等手段提高隧道地基的承载能力,以抵抗隧道地基沉降。
加固补偿技术则是通过加固建筑物、进行补偿等方式抵御隧道地基沉降带来的影响。
隧道质量通病处理方法(通用)一、开挖及初期支护中的质量通病的表现、原因及防治措施1、超欠挖1.1 原因分析①测量放样不精确;②岩石隧道爆破施工未到位或围岩坍落;③挖掘机开挖时直接开挖到设计预留的开挖轮廓边缘;④地质情况较差、土体垂直节理发育、稳定性差、局部出现坍塌;⑤掌子面开挖后架设拱架前不进行初喷,导致粉质黄土失水松散掉块;1.2 防治措施①测量放样时要精确标出开挖轮廓线,在开挖过程中控制好开挖断面,做到测量精确;②岩石隧道爆破开挖时要严格按照爆破施工技术交底进行提前准备,精确控制好炮眼间距,并严格按照技术参数装入药量,不能忽多忽少;③在开挖过程中还需根据实际情况确定预留变形量,应将施工中可能发生的围岩变化情况(掉块或坍落)进行考虑;④在施作超前小导管时要控制好外插角,防止因外插角过大造成超挖;⑤预留开挖轮廓边缘线,在开挖过程中采用人机配合,避免机械开挖造成超、欠挖现象;⑥地质情况较差、局部出现坍塌时根据实际情况尽快施作初期支护进行封闭处理;⑦开挖到设计轮廓线位置后立即进行初喷封闭开挖面,再架设型钢拱架;2、黄土隧道开挖后的坍落2.1 原因分析黄土隧道开挖后裂缝发育较快,若为富水地段,在自重作用下可随时出现坍落。
2.2 防治措施黄土隧道应在开挖后尽快施作临时支护,及时封闭成环,并加快混凝土衬砌施作,以保证施工安全。
3、富水隧道隧底开挖时拱顶沉降量大3.1 原因分析①黄土颗粒间潜水量大,地基承载力降低;②隧底泥化严重,清理淤泥耗时太长;③超挖的20cm采用湿喷工艺喷射C25耗时太长,早期强度增长慢,可能会受到踩踏;3.2 防治措施①拱脚加大至80cm,增加力的传递面积,减少沉降;②人工配合机械开挖至设计标高时立即进行隧底清理,然后采用干喷工艺喷射20cm 厚混凝土封闭堵水,再架设钢架。
(此方法较前者可缩短2~3小时,从而实现早封闭、快成环,从而减少沉降量);4、初期支护采用的分层喷射技术,出现混凝土掉层脱落4.1 原因分析①第一次喷射层和钢架表面尘土污染清理不彻底,降低了新旧混凝土的黏结力;②喷射混凝土不密实、空鼓,造成初期支护表面渗漏水,钢架表面锈蚀;③结合以上两个原因在整个初期支护未稳定前,由收敛和沉降引起,造成钢架外露和混凝土表面掉层;4.2 防治措施①对钢架和第一层喷射混凝土表面必须进行彻底清理。
隧道十大典型病害原因分析及防治措施?1 隧道掘进中的超欠挖1.1 现象隧道在掘进开挖过程中,发生上、下、左、右轮廓超标。
1.2 原因分析测量不准,放线偏差较大;布孔位置偏差较大;炮孔钻眼过程中孔眼不直发生斜孔超限;爆破参数选择有误,装药量过多或不合理。
1.3 防治措施保证测量工作的换手复核制;精确计算爆破参数,正式进洞前进行工艺试验,地质条件变化时及时调整有关参数;钻孔过程中控制孔眼位置及其方向。
2 隧道喷射砼脱层隆起2.1 现象砼喷射层与岩面不粘结,砼喷层之间粘结不好。
2.2 原因分析受喷面松动岩石未清除;受喷岩面浮碴杂物未用压力风、压力水冲洗或冲洗不彻底;受喷面滴水、淋水、集中出水点未处理;间隔喷砼前一层喷面未用风、水清洗浮碴。
风压与喷射距离不协调。
2.3 防治措施清除松动岩石,清除受喷面浮碴杂物;对喷水、淋水、集中出水点的受喷面采用凿槽、埋管进行引导疏干处理;喷射砼前进行试喷,确定风压与喷射距离之间的协调关系。
3 隧道锚杆拉力不足3.1 现象锚杆安装不牢固、抗拔力不够。
3.2 原因分析锚固长度不够;砂浆灌注不饱满;砂浆包裹锚杆厚度不够或根本没有;孔眼内杂物没有处理干净;孔眼深度同锚杆长度不配套。
3.3 防治措施钻孔直径应与锚杆直径相配套;严格按设计孔深钻孔;压浆前用压力风及压力水冲净孔眼;锚杆除锈、矫直,安装时确保锚杆与孔眼中心线在同一直线上;孔内注浆从孔底开始,均匀连续进行,中途不得中断;采用早强药包裹锚杆时,处理后的锚杆外径应与孔眼直径配套。
4 隧道衬砌砼麻面4.1 现象砼表面缺浆、粗糙、凸凹不平,但无钢筋和石子外露。
4.2 原因分析模板表面在砼浇筑前未清理干净,拆模时砼表面被粘损;未全部使用钢模板,夹杂其他类型模板;模板表面脱模剂涂刷不均匀,造成砼拆模时发生粘模;模板拼缝处不够严密,砼浇筑时模板缝处砂浆流走;砼振捣不够,砼中空气未排除干净。
4.3 防治措施模板表面认真清理,不得沾有干硬水泥砂浆等杂物;全部使用钢模板;砼脱模剂涂刷均匀,不得漏刷;振捣必须按操作规程分层均匀振捣密实,严防漏捣,振捣手在振捣时掌握好止振的标准:砼表面不再有气泡冒出。
隧道病害形成的原因及整治的措施学号:时间:2013/12/26隧道病害形成的原因及整治的措施隧道是埋置于地层中的工程建筑物,是人类利用地下空间的一种形式。
广义上是指:以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2 m2的洞室。
铁路隧道在运营中会出现渗漏水(水害)、衬砌裂损、隧道冻害、衬砌腐蚀、震害和洞内空气污染等病害,还有火灾威胁。
这些病害和危害对隧道的安全、舒适、正常运营有重要影响和威胁。
因此、在隧道规划和设计阶段要预防可能的病害、危害、进行合理设计;在隧道施工阶段要采用合理的施工工艺、方法、措施和材料,以保证施工质量。
在隧道运营阶段要及时检查、发现病害,分析病害成因,采用合理的整治设计和施工方法。
如此,才能保证铁路隧道工程的安全,畅通运营。
水害水害:在施工期间,由于涌水导致施工机具乃至坑道被淹,给施工带来极大的困难。
运营中的隧道,因为漏水、涌水导致衬砌裂破,隧底吊空,铺底或仰拱破碎,道床翻浆冒泥;严寒地区隧道,因漏水冻融以致衬砌损坏,结冰侵限,危机行车安全;岩溶发育地区的隧道,因大量涌水涌泥掩埋路线,中断运输。
而且长大越岭隧道,一般涌水量较大,危害也大。
主要有以下原因:一:设计问题1.洞内渗漏水的不确定性导致防排水的针对性较差。
隧道设计中地质钻孔较少,工程及水文地质资料不足,对隧道通过的断层带、破碎带的位置判断不准,设计中大都套用定型图,缺乏针对性的加强设计。
因此,尽管隧道富水地层只是在部分地段,但处理不当也会对整座隧道带来危害。
2. 联拱隧道中墙顶部低凹成槽,形成汇水区域导致隧道漏水。
3沉降缝沉降,使得防水板的拉裂。
d.无仰拱地段易出现路面渗水。
4.隧道断面变化处,如竖井、斜井以及人行通道等与正洞交叉处防水板的铺设质量难以保证,使得隧道漏水。
二:施工问题1.防水板的固定使防水板的整体性被破坏。
2.二次衬砌浇注时盲管易被压瘪,使水流不畅。
3.喷射混凝土表面刺物易导致防水板穿孔。
4.防水板的搭接难以达到密贴,不渗水的效果。
5.洞内排水板因施工技术和防水板本身等原因致使悬挂起来困难且很难达到与围岩密贴的要求。
整治隧道漏水的基本方法需要截、堵、排结合,因地制宜,综合治理。
其常用的方法是:(1)加强地表和地下水的疏排对地表水丰富的浅埋隧道,当地表沟谷坑洼积水、渗水对隧道有影响时,采用疏导积水,填平沟谷、砌沟排水等措施,使地表水形成良好的排水系统。
对地下水丰富的隧道,应增设水沟,将但侧沟改为双侧沟或者加深水沟。
对涌水量更大的长大隧道,仅靠隧道内排水沟不能将流入隧道的地表水及地下水排出时候,需要增设平行导洞排水。
对于严寒地区的隧道,衬砌后的地下水渗漏到隧道中,冻结成冰,悬挂在拱部成冰溜,帖附在边墙成冰柱,积聚在道床上成冰丘,都可能侵限及危害行车安全,而且结冰冻胀,导致衬砌破坏、脱落,应增设防寒泄水洞来治理寒冷地区隧道水害,且泄水洞应设在最大冻结线以下。
(2)注浆堵水注浆材料要求:①可灌性好;②凝结时间可控,固化最好是突变的;③固化体强度高、抗渗性好、粘结力强、微膨胀、耐久性好;④材料来源广,价格便宜;⑤施工工艺简单,⑥无毒,对环境无污染。
(3)增设内防水层内防水层虽然不能阻止水流入衬砌内,但可以阻止水流如隧道内。
(4)将隧道结构和防排水综合考虑。
连拱隧道,选择合理的中墙形状和支撑形式可以有效防止隧道的渗漏水情况,比如采用仰拱支撑,顶部不回填的中隔墙形式要比顶部支撑,顶部回填的中墙形式要更有力于排水处理。
(5)防排水应综合考虑,对不同类型的隧道采用不同的方法,如山岭隧道防水以排为主,堵排结合;对海底隧道和城市地铁隧道则是以堵为主,堵排结合。
从防水设计、施工指导思想上要求把防水一次做好,即以排为主不留后患;采用新奥法施工的隧道均为复合式衬砌,中间设有防水层,在有水地段做好疏导水,在铺设土工布和防水膜,在水地段只铺设防水膜,而且防水膜的选择厚度也应有区别。
冻害冻害:其形成原因它主要是由于渗漏的地下水通过混凝土裂缝渗出,在渗点出口处受低温的影响冻结成冰,尤其在施工接缝处渗水点多,结冰明显,逐渐积累冰柱、冰溜子。
在围岩良好的地段,一旦施工时衬砌壁后留有空隙,渗透岩层的地下水就会在排水不通畅的情况下聚集在空隙内,结冰冻胀,产生冰冻压力,常年积累,冰冻压力就像楔子一样,给衬砌结构造成不可逆转的塑性变形。
在围岩不良地段,当围岩层面含水较多时,拱部衬砌就会因冻胀压力而下沉、开裂,边墙墙中内鼓,墙顶内移,水渗入混凝土产生纵向和环向裂纹。
由于施工原因,不可避免存在着衬砌发生冰楔的情况。
这些冻害的形成首先和当地的地质情况有着密切的联系。
隧道区地下水类型为基岩裂隙水,且各渗漏段裂隙尤为发育,含水量丰富。
其次由于衬砌周围超挖尺寸大小不等,部份位置超挖回填用料不当。
回填不密实,从而导致衬砌外侧产生大量积水,因此在外界低气温的影响下,衬砌周围会形成一个季节性冻结圈。
进入冬春交季后,随着气温的回升,冻结部位开始解冻,冰融化成水,这时水就会去寻找出路,此时由于隧道环向、纵向排水管埋深加较浅,冻结在圈内,大部份已经发生冰塞无法发挥其排水功能,因此这些水就会在压力作用下,透过衬砌的薄弱环节渗漏出来,此时隧道的冻害就通过冰溜子、漏水、裂缝等形式表现出来。
随着气温的进一步回升,冻结圈全部解冻、环向、纵向排水管逐渐恢复了它的排水功能,此时的漏水现象也就随之消失。
另外,隧道的冻害形成还与围岩的岩性及其分布、隧道的设计和施工都有很大的的关系。
冻害的治理寒冷地区隧道冻害的防治其基本措施包括:综合治水、更换土壤、保温防冻等。
综合治水:隧道冻害的根本原因是围岩地下水冻结,如果能将水排除在冻结圈外,就能够达到防治冻害的目地,即综合治水是防治冻害的最基本措施,它的主要包括下面几点:1.对有冻害的段落增设或改进防、排水系统,不允许衬砌背后积水,并防止圈外的地下水向冻结圈内移动。
2.衬砌背后空隙用砂浆或水泥浆等材料回填密实。
3.深埋泄水洞等排水设施,确保在任何天气条件下不冻结。
更换土壤:更换土壤实质就是把冻胀性土改造为非冻胀性土,其方法主要有如下几点:1.向冻结圈内注入水玻璃——水泥浆或其它化学浆液。
使围岩固结而消除冻胀性。
2.向冻结圈内注入憎水性填充材料,使之堵塞所有孔隙,裂隙、从而阻止水分的迁移和聚冰。
保温防冻:通过控制温度使围岩中的水分达不到冰点,从而达到防治冻害的目的,主要方法如下:1.在隧道内加筑保温层、防止衬砌周围形成季节性冻结圈,主要材料有:加气混凝土、泡沫混凝土、浮石混凝土等,一般厚度为20cm~40cm.2.作局部处理时可向围岩注入一些化学防冻的材料,降低水的冰点。
3.供热防冻,常做临时采用,主要有红外线融冰、电热、锅炉采暖等。
除了上面的措施外,加强衬砌结构,防止融塌等措施都是隧道冻害防治的重要内容。
衬砌侵蚀衬砌背后的腐蚀性环境水,容易沿衬砌的毛细孔、工作缝、变形缝及其他孔洞渗流到衬砌内侧,成为隧道渗漏水,对衬砌混凝土和砌石、灰缝产生物理性或化学性的侵蚀作用,造成衬砌腐蚀。
隧道衬砌腐蚀分为物理性侵蚀和化学性腐蚀两类。
隧道衬砌腐蚀使混凝土变酥松,强度下降,降低隧道衬砌的承载能力,还会导致钢轨及扣件腐蚀,缩短使用寿命,危及行车安全。
产生腐蚀的三个要素是第一、腐蚀介质的存在;第二、易腐蚀物质的存在;第三、地下水的存在且具有活动性。
为确保隧道建筑物的安全使用,应积极对衬砌腐蚀病害进行防治。
隧道衬砌防腐蚀措施,应首先从搞好勘测设计着手,掌握隧道工程地质和水文地质资料,查明环境水含侵蚀性介质的来源和成分,在正确判定其对衬砌混凝土侵蚀的程度的基础上,因地制宜地采取防治措施。
针对隧道腐蚀产生的原因和条件。
目前,对隧道侵蚀采取的防治措施主要有以下几种。
(1)提高衬砌的密实度和整体性。
(2)外掺加料法。
(3)选用耐侵蚀水泥。
(4)加强衬砌外排水措施。
(5)使用密实的与混凝土不起化学作用的材料,在衬砌外表面做隔离防水层。
(6)采用与侵蚀性环境水不起化学反应的天然石料砌筑衬砌。
(7)向衬砌背后压注防蚀浆液。
(8)防腐蚀混凝土。
衬砌残损隧道衬砌是承受地层压力、防上围岩变形坍落的工程主体建筑物。
地层压力的大小,主要取决于工程地质和水文地质条件和围岩的物理力学特性,同时与施工方法、支护衬砌是否及时和工程质量的好坏等因素有关。
由于形变压力、松动压力作用、地层沿隧道纵向分布及力学性态的不均匀作用、温度和收缩应力作用、围岩膨胀性或冻胀性压力作用、腐蚀性介质作用、施工中人为因素、运营车辆的循环荷载作用等,使隧道衬砌结构物产生裂缝和变形,影响隧道的正常使用,统称为隧道衬砌裂损病害。
衬砌裂损是隧道病害的主要形式,隧道衬砌裂损破坏了隧道结构的稳定性,降低了衬砌结构的安全可靠性,影响隧道的正常使用,甚至危及行车安全。
衬砌裂损变形的主要危害有:(1)降低衬砌结构对同岩的承载能力;(2)使隧道净空变小,侵入建筑限界,影响车辆安全通过;(3)拱部衬砌掉块,影响行车和人身安全;(4)裂缝漏水,造成洞内设施锈蚀,道床翻浆,严寒和寒冷地区产生冻害;(5)铺底和仰拱破损,基床翻浆、线路变形、危及行车安全,被迫降低车辆运行速度,量增加养护维修工作量;(6)在运营条件下对裂损衬砌进行大修整治,施工与运输互相干扰,费用增大。
针对衬砌裂损病害提出整治措施:裂缝整修,衬砌背后空洞压浆,底版的稳定处理,换拱、换边墙。