地铁隧道结构病害原因分析及对策
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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。
第1篇一、前言随着城市化进程的加快,地铁作为城市公共交通的重要组成部分,其运营安全与舒适度日益受到关注。
地铁隧道及车站结构在长期运营过程中,由于地质条件、环境因素、人为因素等影响,容易出现各种病害,如渗漏水、混凝土劣化、结构变形等。
为确保地铁运营安全,提高乘客出行体验,有必要对地铁病害进行及时治理。
本方案针对地铁常见病害,提出相应的治理施工方案设计。
二、病害类型及成因分析1. 渗漏水病害- 成因:地质条件复杂、施工质量不达标、防水材料老化等。
- 表现:隧道内壁出现渗漏水,影响隧道结构稳定性和运营环境。
2. 混凝土劣化病害- 成因:混凝土碳化、钢筋锈蚀等。
- 表现:混凝土强度降低,钢筋锈蚀严重,影响隧道结构安全。
3. 结构变形病害- 成因:地质条件变化、施工质量问题、长期运营荷载等。
- 表现:隧道结构出现裂缝、沉降等变形现象。
4. 轨道病害- 成因:轨道结构老化、维护不当等。
- 表现:轨道几何形位变化,影响列车运行平稳性和安全性。
三、治理方案设计1. 渗漏水病害治理方案- 施工前准备:对渗漏水区域进行详细勘察,确定渗漏水原因。
- 施工方法:1. 采用化学注浆法对渗漏水区域进行封堵。
2. 对隧道内壁进行防水涂料涂刷,提高防水性能。
3. 修复损坏的防水层,确保防水效果。
2. 混凝土劣化病害治理方案- 施工前准备:对劣化区域进行检测,确定劣化程度和范围。
- 施工方法:1. 采用喷射混凝土技术对劣化区域进行修复。
2. 对钢筋进行除锈处理,涂刷防锈漆。
3. 加强混凝土养护,提高混凝土质量。
3. 结构变形病害治理方案- 施工前准备:对变形区域进行监测,确定变形原因和程度。
- 施工方法:1. 采用注浆加固技术对变形区域进行加固。
2. 修复损坏的衬砌结构,确保结构完整性。
3. 对地质条件复杂区域进行加固处理,提高抗变形能力。
4. 轨道病害治理方案- 施工前准备:对轨道进行检测,确定轨道病害类型和程度。
- 施工方法:1. 采用轨道打磨技术对轨道进行修复。
地铁隧道质量通病原因分析及控制措施摘要:本文对地铁隧道管片渗漏水、管片破损和开裂、管片错台质量通病原因分析,并提出了一些相应的质量问题控制措施,以期延长地铁隧道的使用寿命。
关键词:地铁隧道,质量通病,原因分析,控制措施虽然盾构法在地铁隧道工程中的应用非常普遍,但管片拼装仍存在一些比较常见却又尚未得到很好解决的问题,如管片的开裂、破损、错台和渗漏水等。
笔者结合实践工作经验,对管片拼装时各类质量缺陷产生的主要原因进行了分析,并提出了一些控制措施。
1 管片渗漏水1.1 原因分析管片渗漏水是盾构隧道施工中最常见的质量通病,其产生原因可以归结为以下几个方面:(1)管片拼装不到位。
当缝隙不均匀或接缝中有夹杂物,管片纵缝有内外张角、前后喇叭时,管片外弧面接缝处产生应力集中,混凝土出现楔块状碎裂,致使止水条与管片间不能密贴。
(2)成品保护不足或止水条的粘贴不牢固。
管片拼装时的错动,特别是最后封顶块(K块)的插入易使止水条移位或被挤到管片外侧。
(3)注浆效果差。
注浆孔是盾构隧道防水中的薄弱环节,进行同步注浆时的漏浆、注浆量不足、注浆后封堵不到位,都会引起管片漏水。
(4)盾构机姿态控制不当。
盾构与管片的姿态不好,会引起成型隧道管片错位,相邻管片止水带不能正常吻合压紧,引起管片漏水;掘进过程中推力不均匀或者推力过大,也会造成管片受力不均匀而产生裂纹。
(5)地下水影响。
因施工场地地下水丰富,加之注浆量不足,部分管环上浮量较大,导致环缝止水条被扯破或移位,纵缝出现内外张角。
1.2 控制与预防措施控制隧道渗漏水可以从管片自防水、衬砌接缝防水、盾尾填充注浆等几方面考虑。
(1)提高管片质量和混凝土防水等级,如:采用高抗渗等级(S10、S12)的混凝土,根据设计合理选择管片形式,保证盾尾间隙合理;加强管片运输过程中的成品保护工作,严格检查验收进场管片。
(2)进行管片拼装作业时,严格控制千斤顶的伸缩,避免盾构机后退破坏尾刷。
拼装封顶块时保证宽度足够,封顶块插入前在止水条上涂抹一定量的润滑剂防止拉脱。
地铁隧道结构病害原因分析及对策探究发布时间:2022-09-20T03:02:43.082Z 来源:《城镇建设》2022年9期5月作者:许平[导读] 随着地铁隧道质量水平越来越好许平中铁二院工程集团有限责任公司机械动力工程设计研究院成都 610031摘要:随着地铁隧道质量水平越来越好,许多的城市也在建设自己的隧道项目。
然而,由于建设年代的技术水平有限,加之长期的使用和地质条件的影响,造成了许多地铁隧道结构的损坏,出现了渗漏、混凝土劣化、钢筋腐蚀等问题。
本文以地铁线路工程施工为例,对地铁隧道常见病害进行了分析,并提出了行之有效的整治措施。
通过对笔者参与的华东地区城市地铁隧道结构的常见病害类型与原因进行了比较全面的剖析探讨,并对不同原因进行了研究,针对实际状况,提出了具体的预防方法,为今后的隧道工程建设提供了参考。
关键词:地铁隧道;结构病害;分析;探究引言在近年来的相关研究和实验中显示,渗漏裂缝出现的主要原因大部分是由于承载外部的荷载过大所引发的结构变形。
除了外界影响因素以外,内部产生的压力也会导致其出现变形,在诸多因素的综合作用下,均有可能导致病害发生,形成渗漏裂缝。
除此之外,混凝土变形和非荷载压力也会在一定程度上导致渗漏裂缝的发生。
由此可见,导致地铁隧道出现裂缝的因素较多,而其中的主要因素则为非变形荷载。
地铁在运行过程中,由于地铁在运行时会发生不定的震动,这样的震动是无法进行控制的,而长时间的震动会导致混凝土发生变形,进而形成裂缝。
在以往的地铁隧道建设是其中一个很重要的因素,就是混凝土的選择混凝土碳化程度较高就会导致混凝土的密度降低,久而久之就会引发混凝土出现开裂的情况,除此之外埋设混凝土下的水管管道也会在一定程度上发生老化,导致管道漏水会进一步增加地铁隧道的结构威胁影响地铁的合理使用。
一、工程概况(一)混凝土劣化在施工过程中由于混凝土的振动不够紧密,混凝土的渗浆、离析以及混凝土和易性比较差而造成的蜂窝、麻面等问题。
地铁隧道结构病害原因分析及维护策略摘要:城市化建设进程的加速使得城市地铁隧道工程建设规模也随之增大,一些施工沿线较长的地铁隧道需要面临十分复杂的作业条件,显著提升的了隧道工程的建设难度。
从我国早期建成的一些地铁工程来看,受到当时技术水平的限制,在投入使用后的十几年时间后便频繁爆发地跌隧道结构病害问题,以结构裂缝、混凝土劣化、钢筋结构腐蚀和渗漏水问题为主要病害表现,此类问题的产生均会在一定程度上影响地铁隧道结构的稳定性,致使地铁行车安全受到威胁。
因此,需要对地铁隧道结构病害的成因加以分析,并采取合理的维护策略进行处理,以改善隧道结构现状,使其结构更加稳定,保障行车安全的同时,还可有效延长地铁隧道工程的使用寿命。
关键词:地铁隧道结构;病害问题;维护方法我国的首条地铁工程建设于1965年,距今已50余年的历史,在几十年间相关设计人员和技术人员不断尝试创新设计方法和升级施工技术,已经在施工技术方面取得了较大的进展,地铁隧道结构的建设质量也显著提升。
但由于地铁隧道工程的运行环境以及地质条件较为复杂,实际应用过程中需要受到诸多因素的影响产生结构病害问题,且一些施工结构本身就存在一定的质量通病,导致地铁隧道结构的病害问题仍旧不可避免,为了降低结构病害问题对行车安全的影响,急需找出可靠的维护方法进行结构修复,这对于促进地铁运营行业的健康发展具有积极意义。
1.地铁隧道结构病害成因1.1结构裂缝病害成因研究显示,结构裂缝与结构自身的荷载压力过大相关,外部荷载压力超出结构自身的承载能力值时便会使混凝土结构发生形变,进而引发结构开裂的问题。
除此之外,非荷载压力的影响也较为直观,主要表现为地铁运行的过程中地铁通过隧道会引发不同程度的振动反应,混凝土结构长期遭受振动影响便会增加结构开裂的几机率。
同时,也与混凝土的自身因素相关,混凝土结构长时间暴露在空气中,其结构表面会出现一定的碳化反应致使其密实度降低,出现表面开裂的问题,甚至导致内部钢筋结构裸露并产生锈蚀,对混凝土结构的强度带来严重影响。
地铁隧道结构病害原因分析及对策探究摘要:随着我国经济的不断发展,城市地铁工程的数量不断增多,社会对于地铁工程的要求也更为严格。
为了提高城市地铁的施工效率及质量,从而保证城市地铁施工处于正常运转状态,进而积累更多的施工经验,文章针对地铁隧道结构病害原因分析及对策探究进行了详细的阐述,内容仅供参考。
关键词:地铁隧道结构;病害原因分析;对策;探究1地铁隧道结构病害出现的原因分析1.1渗漏裂缝出现的原因渗透裂缝出现的原因绝大部分是外部荷载过大导致的结构变形。
其余的因素是内部的压力造成的,同时还有混凝土变形和非荷载压力所带来的结果。
因此可知引起地铁隧道裂缝出现的主要原因是非变形荷载所带来的影响,当地铁在运行时,由于地铁路过时会产生不定的振动,时间长了,混凝土变回产生裂缝。
还有一个重要的因素就是时间一长混凝土的碳化程度较高,使得混凝土的密实度变低,导致钢筋腐蚀,使得混凝土开裂。
与此同时,埋设在混凝土结构下的水管管道也会老化,使得管道漏水,加大对结构安全的威胁。
1.2混凝土劣化出现原因造成混凝土劣化的因素有很多,比如在进行地铁隧道施工时,使用的混凝土的强度过低。
还有在施工时混凝土搅拌的不够充分,使得施工的混凝土在墙上变得不够密实,二而出现了很多的麻面,使得混凝土墙面更加的容易受到腐蚀。
同时,由于材料都有着一定的寿命,所以当地铁运行时间过长后,结构的防水材料老化,不能完成防水功能,导致有大量的地下水进入,加快了对混凝土的腐蚀,进一步加快了混凝土劣化的现象。
1.3钢筋腐蚀出现的原因钢筋的腐蚀大部分是由于地下水的渗入,导致钢筋与氧气和水发生电化学反应,从而导致钢筋腐蚀。
当钢筋处在碱性的环境中时,钢筋的表面会出现一层氧化膜,这层氧化膜会阻断钢筋与外界的接触,从而大大的降低电化学反应的速度。
但是当钢筋处在酸性的环境中时,表层的氧化膜会与混环境中的氢离子反应而受到破坏,从而加快钢筋腐蚀的进程。
地下水中存在着大量的氯离子,就算是在碱性环境中,表层的氧化膜还是会遭到破坏。
地铁运营隧道常见病害及整治策略摘要:随着我国城市化进程的不断加快,城市地铁建设也在迅猛发展。
在过去的几年里,轨道交通的建设规模得到了迅速发展,并在不断增长。
随着轨道交通建设的进一步发展,出现大量严重的地铁运营隧道病害,对城市地铁交通的正常运行产生了严重影响。
本文主要针对地铁运营隧道常见病害问题展开探讨研究,并对运营隧道中出现的各种问题进行详细分析总结。
希望通过对其深入研究,能够更好地解决地铁运营隧道病害等影响城市地铁正常运营的问题。
关键词:地铁运营;隧道;常见病害;整治策略随着轨道交通建设的持续发展和完善,地铁隧道内存在的一些安全隐患也引起了人们的关注和重视【1】。
特别是在我国经济水平快速增长后,社会对交通运输的需求日益增加,使得我国各地区面临着巨大的建设压力。
而隧道结构由于自身特点和结构类型决定了在使用过程中出现大量病害问题,这就要求对其进行整治和维修施工控制、加固措施等工作。
目前国内外有很多针对地铁运营隧道整治方面的研究成果及成功案例,这些都对今后类似工程提供了参考依据。
1地铁运营隧道项目东部客运站隧道为单洞单线隧道,地处昆明市盘龙区、官渡区境内,隧道单线全长1491.4m,起讫里程分别为DK7+590.600~DK9+082.000,DK7+590.600-DK7+625.000段和DK9+069.000-DK9+082.000为明挖隧道(长分别为34.4m和13m),其余为暗挖隧道。
两面寺隧道为单洞双线隧道,隧道全长 2803m,起讫里程为:DK09+310~DK12+113,DK09+310-DK09+410段和DK12+063-DK12+113为明挖隧道(长分别为100m和50m),其余为暗挖隧道。
在地铁运营过程中,隧道内部的环境条件会对隧道结构造成较大的影响,因此,运营过程中必须加强对其监测与管理工作【2】。
但是,由于地铁运营隧道内一般存在各种复杂的地质环境因素,这就使得地铁运营的隧道结构具有不同程度的差异,会产生很多问题。
地铁隧道道床翻浆冒泥病害分析与整治摘要::地铁道床翻浆冒泥病害不仅增加道床结构的养护成本,也降低了地铁列车运行的稳定性和安全性,甚至威胁行车安全。
本文结合工程案例,分析总结了地铁道床翻浆冒泥病害常规整治措施,并且提出了地铁工程在勘察设计、施工、运营维护阶段避免道床翻浆冒泥病害发生的建议,具有一定的实践指导意义。
关键词:道床;翻浆冒泥;整治0.引言地铁道床翻浆冒泥是一种常见的地铁隧道病害。
病害较轻时降低道床结构耐久性、影响轨道状态、腐蚀地铁设备、影响列车平稳运行。
病害严重时可能引起道床严重裂损、沉降、塌陷、隆起,严重影响列车运行安全,甚至阻断列车运行,造成严重地铁运营安全事故。
有必要在地铁道床日常维护工作中不断对道床翻浆冒泥病害原因分析和整治措施进行总结,力求提高病害检修质量,减少建设阶段遗留问题隐患,减少此类病害的发生,提高运营服务质量,减少维修成本。
1.概述地铁隧道在运营中床翻浆冒泥是一种常见的病害,该类病害一般由于恶劣的工程水文地质条件、结构变形、结构防水设计、施工缺陷、养护不当、外部环境影响等因素造成的。
按照病害程度和病害原因,道床病害的治理方法一般包括道床常规注浆整治、道床综合整治和道床翻修三类,本文主要分析探讨地铁道床翻浆冒泥病害常规整治措施。
图1.道床翻浆冒泥图2.道床翻浆冒泥2.运营期间道床翻浆冒泥原因分析某地铁隧道道床在运营较长一段时间后出现了不同程度的道床翻浆冒泥、水沟开裂等现象,病害主要表现为:水沟内水量较少或无流水,水从水沟底部破损混凝土内渗到道床底部,水沟内存在离散混凝土颗粒及细砂,水沟与道床施工缝间断性出现返砂、冒泥,道床面出现不规则间距的横向裂缝,部分裂缝及变形缝出现较严重的翻浆冒泥。
水量稳定,无外部泥砂侵入迹象,结构变形及物探未发现明显基底结构及岩体缺陷及病害。
冒出的“泥浆”主要为砼研磨、挤压汐出的水泥浆液。
该病害的主要原因分析如下:2.1道床下部积水衬砌底板、填充/找平层、道床、边沟为分层、分次施工,各层次结合面局部不够密贴(包括道床施工前基面未清理干净),尤其是填充/找平层容易形成软弱夹层;水沟底部高于道床基底,水沟排水不顺畅等导致道床底部及找平层局部长期窝积水无法排出。
地铁隧道结构病害原因分析及修复方法摘要:我国经济社会建设发展迅速,交通运输压力日益加大,为缓解道路拥塞的紧张局面,地铁工程建设项目数量越来越多、规模越来越大,特别是大城市地铁隧道项目。
盾构施工技术具有高效的掘进能力、精准的装备对接技术,以及对周边影响小的特点,摆脱了传统“大开挖”模式土方开挖、运输、回填量大,对交通环境影响大的弊端,已经在城市地铁隧道施工领域广泛应用。
建设期隧道施工质量,也直接关系到地铁运营安全。
关键词:地铁;隧道;结构原因;修复措施1地铁隧道结构病害原因分析1.1管片施工质量问题盾构管片是隧道结构最为主要的支护结构,其施工质量控制是隧道结构质量控制的关键。
管片生产过程中,若生产环节控制不到位,混凝土振捣严重不足、施工人员存在赶工或不熟悉操作等问题、塌落度较大或较小、混凝土配合比设计不合理、添加剂使用不恰当等问题导致混凝土密实度不够,极易造成管片出现水泡等质量问题。
在管片拼装完成后,在这些存在水泡位置就容易出现渗漏水。
另外,管片安装过程中,止水条部位易发生形变、断裂,甚至脱落,从而失去垫层的密封保护作用,导致管片渗水的严重后果。
同时,若盾构姿态不正确,掘进轨迹与设计路线发生偏离,会导致管片发生错位进而发生渗漏水。
1.2进、出洞门施工质量问题盾构进、出洞施工是结构隧道施工中一道关键工序。
在进、出洞施工过程中,施工环节多,工作量集中,各种交又施工频繁,设备、人员众多,工作零乱,因此,加强质量管理和控制尤为重要。
在盾构进洞施工过程中,如果盾构基座的稳定性和刚度不满足要求,对盾构基座的固定方式考虑不周,或洞门加固不到位,会导致盾构基座容易发生变形,使盾构掘进轴线偏离设计轴线;在盾构出洞过程中,由于盾构推力过大,或受出洞千斤顶编组影响,造成后靠受力不均匀、不对称,产生应力集中,或构件和混凝土存在缺陷,就容易导致盾构后靠支撑体系在受盾构推进顶力的作用后发生支撑体系的局部变形或位移。
2地铁隧道结构修复方法2.1结构施工前期准备地铁隧道结构施工前期准备工作包括:(1)盾构机选型。
地铁工程病害治理方案一、引言地铁工程在城市建设中起着至关重要的作用,但同时也存在着各种病害问题,严重影响工程的安全性和稳定性。
因此,病害治理成为地铁工程建设和维护中的重要环节。
本文将围绕地铁工程的病害治理展开研究,主要内容包括地铁工程病害类型、病害原因分析、治理方法和技术、及案例分析等方面,旨在提出一套全面有效的地铁工程病害治理方案。
二、地铁工程病害类型1. 渗水地铁隧道周围的地下水位较高,加上开挖作业造成的地层破坏,很容易引起地铁隧道的渗水问题。
渗水不仅会影响隧道的结构安全,还会对乘客的出行造成影响。
2. 地下水涌泥在地铁施工过程中,地下水的涌泥是常见的病害问题,特别是在软弱地质条件下。
地下水的涌泥不仅会影响施工进度,还会造成地下空间的变形和破坏。
3. 地铁沉降地铁沉降是地铁工程中常见的病害问题,主要原因是地铁运营过程中地铁列车的振动和地下水的作用,导致地下结构物的沉降。
4. 地面裂缝地铁隧道施工和运营过程中,地面裂缝是一种常见的地铁工程病害。
地面裂缝一旦出现,容易引发地面塌陷和地下空间的变形。
5. 剥落地铁隧道和车站的墙壁和顶板表面容易出现剥落现象,尤其是在高渗水量或地下水位较高的地质条件下,对地铁工程的安全性和稳定性造成威胁。
三、病害原因分析1. 渗水的原因地下水压力导致地下水渗入隧道的情况,往往是由于地下环境和地质条件的变化或者较高的地下水位造成。
同时,地铁隧道周围的地层破坏也会引起渗水问题。
2. 地下水涌泥的原因地下水涌泥常常是因为地铁在施工过程中没有有效控制和处理地下水的作用,导致软弱地质条件下的地下水涌泥现象。
3. 地铁沉降的原因地铁列车的振动和地下水的作用是地铁沉降的主要原因。
地铁沉降也与地下结构物的设计和施工质量有关。
4. 地面裂缝的原因地面裂缝的出现主要是由于地下结构物的变形或者地铁列车振动引起的地面变形,也与地质条件的变化有关。
5. 剥落的原因剥落问题主要是由于墙壁和顶板表面的材料脱落和破损,也与地下水的渗透和地下空间的变形有关。
地铁隧道结构病害原因分析及对策
摘要:地铁隧道在使用过程中,会受到各种因素的影响而出现一些病害现象,如衬砌裂缝、渗漏水、隧道变形等。
本文通过分析这些病害产生的原因,结合地
铁隧道施工实际情况,提出相应的对策及建议,以期使其能够更好地为隧道结构
安全稳定运行提供保障,提高隧道结构的稳定性,延长隧道结构使用寿命。
关键词:地铁隧道结构;病害原因分析;对策
引言:随着我国社会经济的快速发展,城市居民生活水平显著提高,越来越
多的人选择到城市乘坐地铁。
地铁作为一种方便快捷的交通方式,越来越受到人
们的青睐,然而在地铁施工过程中也不可避免地会出现一些病害现象,这不仅影
响到了地铁运行安全,还降低了工程质量,因此研究地铁隧道病害原因并提出相
应对策十分必要。
一、地铁隧道结构病害及原因分析
(一)衬砌裂缝
地铁隧道在使用过程中,由于受到围岩压力的作用,隧道结构容易产生裂缝。
衬砌裂缝的形式主要有三种,一是混凝土与衬砌之间存在间隙,造成衬砌与混凝
土间有间隙,在各种外力作用下使接缝面发生错动,或因混凝土密实度不够而产
生的裂缝;二是隧道断面突变部位产生的裂缝;三是由于结构不均匀沉降而产生
的裂缝。
以上三种裂缝形式在结构上主要分为两类,一类是贯穿裂缝,这是一种
较为严重的病害现象,它的出现会降低地铁隧道结构强度,进而使隧道出现坍塌、渗水等事故。
另一类是非贯通裂缝,这是一种相对较小的病害现象,它主要产生
于衬砌施工中,一般为不规则性。
但无论何种衬砌裂缝出现都会在一定程度上使
地铁隧道结构处于不稳定状态,进而降低地铁隧道的稳定性,严重影响工程质量
安全【1】。
(二)渗漏水
(1)隧道施工质量问题:在地铁施工过程中,相关人员未按照规定和要求
对每道工序进行质量检查,未按规定的技术和要求操作,未按照规范操作对隧道
结构进行防水处理,地铁工程的地质勘察不到位都会产生渗漏水隐患。
(2)设计因素:在地铁设计过程中,由于设计人员未根据地铁工程的实际
情况对隧道结构进行合理地设计,如防排水系统不完善、防水板厚度不够、隧道
周边施工不合理等。
(3)施工因素:在地铁施工过程中,由于技术人员对工程质量监管不到位,导致地铁工程建设过程中出现一些问题,如施工材料的质量不合格、防水材料的
施工技术不达标、防水材料的使用剂量达不到规定的标准等,这些因素都会对地
铁隧道结构造成渗漏影响。
(三)隧道变形
地铁隧道结构的变形,主要是指隧道在开挖、支护等施工过程中产生的变形,包括隧道轮廓变形和隧道衬砌结构变形,其中隧道轮廓变形包括拱顶沉降、拱底
鼓起、拱腰隆起以及边墙后凸等。
地铁隧道轮廓变形主要与其地质条件差和施工
不当有关,比如地质条件差导致的施工难度大和工期长,而隧道设计时对地质条
件估计不足等。
衬砌结构变形在一定程度上会对地铁正常运行造成影响:降低地
铁的结构安全性;增加地铁运行维护费用;影响列车行驶速度,增加列车运行阻力;影响地铁安全运营和环境保护;增加列车行车时对地面建筑物的震动干扰;
增加地铁的能耗等等【2】。
二、对策建议
(一)防治水患
1、采取“堵、截、排”相结合的方法,合理选用排水系统。
在隧道施工中,应合理规划,分区段分段施工,通过各种方法充分利用地下水,减少涌水的产生
和外排。
采用人工降水措施,解决施工场地周边的地表水及地下水。
2、采用排水孔向隧道内引排水时,应充分考虑隧道渗水对衬砌的影响。
根
据不同隧道断面、地质情况等,采取不同的排水措施:对于断面变化较大且地下
水埋藏较深的隧道,宜采用“排、截”相结合的措施;对于断面变化不大,但地
下水埋藏较浅且水质较好的隧道,可采用“堵、排”相结合的措施;
3、做好设计、施工阶段的排水工作,如地下水处理、地下水控制、基坑降
水等。
对于埋深较浅且含水层水质好且水量较大的隧道,可采取“堵、截”相结
合的措施;对于埋深大且地下水埋藏深的隧道,应采取“排、截”相结合。
(二)防治渗漏水
首先,在施工过程中,对衬砌混凝土的原材料、配合比、水泥标号、水灰比
级配严格把关,尤其是防水材料的选用。
其次,在衬砌结构的设计阶段,应加强
对防水混凝土的设计,对混凝土配合比进行优化。
再次,在施工过程中,应严格
控制衬砌混凝土的浇筑质量,尤其是环向接缝、施工缝及变形缝处的渗漏水防治
措施;注意严格执行止水带和注浆孔注浆质量控制标准,认真执行两次注浆法
(或双侧同时注浆法)施工工艺,以保证防水效果,保证衬砌混凝土的防水效果,施工时应对注浆孔进行封堵,避免注浆后渗水;合理控制施工进度,避免出现过
长工期以及超挖现象;同时也要确保衬砌结构的安全与稳定;在衬砌结构过程中,应保证衬砌厚度符合要求,尽量避免因施工过程中机械、人工等因素造成衬砌厚
度的不足,尤其是当衬砌厚度小于设计厚度时,应采取适当措施。
最后,由于地
铁隧道结构主要是由混凝土构件构成,受施工条件限制,应尽量避免在钢筋密集
的地方进行混凝土浇筑;在衬砌混凝土浇筑完成后要注意养护工作,控制温度变化;对地下水位较高的地段可采取降水措施等【3】。
(三)防治结构变形
相关工程施工人员需要根据实际地质条件,适当调整初期支护的厚度,采用
刚度小、强度高、抗变形能力强的混凝土作为初期支护,以提高结构承载能力和
稳定性,减少地铁运营后发生不均匀沉降的几率。
其次,为满足盾构掘进和初期
支护的需要,在结构设计中应考虑设置超前注浆管片或超前注浆锚杆,对隧道底
部进行预加固,以提高围岩的承载能力和抗渗能力,减少由于地基不均匀沉降引
起的结构变形。
对于隧道结构在沉降较大的地段,可采用增加衬砌厚度、增设环向锚杆等临
时支撑或对隧道采取临时支撑措施等来提高结构承载能力和稳定性,以保持衬砌
内有一定的环向刚度及整体性,减小不均匀沉降量,并可在条件允许时采用换拱
措施或采用管片拼砌新衬砌等措施来减少不均匀沉降,进一步防止衬砌结构开裂、变形。
如果条件允许,在条件允许时,可考虑增加环向锚杆和水平支撑等措施,
以提高结构承载能力和稳定性。
对于地基不均匀沉降较大的地段,可考虑在隧道
底部、拱部和拱顶等重要部位采用布置地层补偿器等措施来减少地基不均匀沉降量,从而达到减小衬砌结构内力的目的。
地层补偿器主要通过改变地层的应力状态,使因沉降而引起的衬砌内力减小或消失。
但是,在实际工程设计中,由于地
层补偿器的布置受场地条件、结构刚度等因素的制约,地层补偿器在实际工程中
的应用还需要根据实际情况来确定,应保证地层补偿器的布置结构与地层之间的
密贴性。
三、结束语
地铁隧道运营后发生衬砌开裂、变形等病害,应引起相关部门和运营管理单
位的高度重视,及时分析病害产生原因,并采取合理的措施加以整治,防止病害
进一步发展、恶化和蔓延,确保地铁隧道的运营安全。
本文对地铁隧道衬砌开裂、变形等病害产生的原因进行了分析,并提出了相应的防治措施,为地铁隧道工程
建设设计人员和施工单位提供参考,以提高工程质量和结构安全,为城市地铁隧
道的建设安全和运营提供有力保证。
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作者简介:赖博浩(1991.09—)男,汉族,河北沧州人,本科学历,工程师,研究方向为地铁运营。