运营铁路隧道水害整治
铁路隧道病害及处理
⊙混凝土衬砌施工质量差，蜂窝、空隙、裂缝多，自身防水能力差。 ⊙防水层施工质量不良或材质耐久性差，经使用数年后失效。 ⊙混凝土的工作缝、伸缩缝、沉降缝等未做好防水处理。 ⊙衬砌变形后，产生的裂缝渗透水。 ⊙既有排水设施，如衬砌背后的暗沟、盲沟，无衬砌的辅助坑道、排 水孔、暗槽等年久失修阻塞。
◆常用的整治基本方法 1.适当疏排： 地下水丰富时：增设水沟，将单侧改为双侧沟、加深侧沟货采取设 臵密闭暗管水沟等措施 地表水丰富时：用疏导积水、填平沟谷、砌沟排水等措施。 2.注浆堵水：向衬砌背后围岩或回境层注浆 向衬砌内部注浆 向基底注浆 3.增设防水层：①涂刷 ②刮压 ③喷涂
◆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。
三、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。腐蚀使混凝土变酥松，强度下降，降 低衬砌的承载能力，还会导致钢轨及扣件腐蚀，缩短使用寿命，危及行车安全。
腐蚀介质的存在 产生腐蚀的3个要素 易腐蚀物质的存在
地下水的存在且具有活动性
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使用防腐蚀混凝土。
山体滑坡
因偏压造成铁路隧道龟裂
常见病害水害Fra bibliotek衬砌损裂
衬砌腐蚀
隧道冻害
一、隧道水害 隧道水害是指在隧道修建和运营中遇到的水的干扰和危害，是最常见 的隧道病害。主要指运营隧道水害（即围岩的地下水和地表水直接或 间接的以渗漏或涌出的形式进入隧道从而造成危害） ◆水害的影响：水害对隧道稳定、洞内设施、行车安全、地面建筑物 和岁到周围水环境产生诸多不良影响甚至威胁、影响内部结构及附属 设施，降低使用寿命，严重时将危害及隧道及地下工程的运营安全轻 则造成洞内空气潮湿，影响施工人员身体健康，机械设备锈蚀，绝缘 设备失效，电路短路，漏电伤人；重则威胁人员安全，冲毁洞内机械 设备，造成塌方，淹没工作面中断施工，造成重大经济损失，危害环 境。
运营期隧道灾后病害特征及整治措施分析
运营期隧道灾后病害特征及整治措施分析王闯，吴林，胖涛，郑长青（中铁二院工程集团有限责任公司，四川成都610031）【摘要】灾害事件下隧道结构的安全性将影响线路的正常运营。
为了对运营期隧道灾后病害进行经济科学的整治处理，文章以大量隧道灾后病害资料为基础，系统分析和归纳了火灾、地震、极端天气（冻害、强降雨及洪水）灾害下的隧道结构病害特征。
定义隧道结构病害指数以对运营期隧道病害程度及工作性能进行综合评价，并将运营期隧道结构灾后病害等级分为无破坏、轻微破坏、中等破坏、严重破坏、损毁五级。
同时，对衬砌混凝土开裂、衬砌背后脱空、衬砌渗漏水、隧底冒水、道床（拱底）隆起等常见灾后病害的整治措施进行说明。
【关键词】运营期；隧道灾后病害特征；结构病害指数；整治措施【中图分类号】U457J5【文献标志码】A改革开放以来，伴随经济的发展和社会的进步,我国交通运输基础事业飞速发展，交通隧道工程的规模不断增加。
统计资料指出,截至2018年底，我国公路隧道17738处共17236.1km,铁路隧道15117座，总长16331km［1］o特别是近年来,我国建设了大量的长大隧道及隧道群，线路隧线比进一步提高。
比如巴陕高速米仓山隧道长度13.8km,雅康高速新二郎山隧道13.459km,在建的大瑞铁路高黎贡山隧道长34.538km,正在设计建设的川藏铁路（隧线比82.9%）易贡隧道长度达到了42.49km。
大量的长大隧道及隧道群,给线路运营安全带来一定的挑战,隧道运营期防灾救援工作日益受到重视。
特别的，在发生地震、火灾、交通意外、地质灾害等风险事件后,隧道的可靠性将直接影响到防灾救援的及时性和高效性，并对交通运输安全性产生巨大影响［2］。
鉴于此，本文在总结部分运营铁路、公路隧道灾后病害资料的基础上，对运营期隧道受灾后的病害特征及整治技术措施进行分析，以期为类似工程提供参考。
1运营期隧道灾后病害特征分析针对隧道运营期的灾害情况,李奎等基于统计原理分析T83例铁国内外铁路隧道运营期事故资料,指出铁路隧道运营期间主要灾害类型有火灾、列车碰撞、脱轨及衬砌剥落⑶。
铁路隧道渗漏水病害整治方案
铁路隧道渗漏水病害整治方案1．拱部大面积渗漏水隧道拱部大面积渗水病害，采用拱部壁后注浆措施，注浆钢管采用Ф42mm 马牙扣形浆管，间距3m(纵向)×2m(环向)梅花型布置，注浆材料为水泥砂浆。
施工要点封锁后，采用风钻钻孔，孔径45～50mm，孔深根据既有衬砌厚度而定，一般深入岩体10～20cm，钻孔后清孔，然后埋设注浆管，埋管前在马牙扣处缠以沾有铅油的麻丝，用大锤将钢管打入孔内，使麻丝与孔壁充分挤压紧密。
打管时在外露段丝扣一端带压盖螺帽以保护丝扣，最后用塑胶泥将孔口周围封闭。
注浆前进行注浆试验，用秒表记下注入和流出时间，据此确定注浆量，注浆压力，检查管路设备运行情况，注浆材料用胶凝时间2～5min的水泥浆，如不满足添加速凝剂。
试验完成合格后，自拱脚向拱顶依次连续压注，多水地段先两头后中间。
同时专人观察注浆压力、衬砌变形和储浆筒的漏下降情况，若跑浆可间隙注浆。
当注浆压力达到设计终压后稳定10分钟，注浆孔不进浆或少进浆，即可结束注浆，在停泵后立即封闭孔口阀门，拆卸和清洗管路，待浆液凝固后截除外露注浆管，然后用塑胶泥封堵孔口。
2．施工缝、裂缝、单点渗漏水和衬砌渍水病害整治对于拱部单点漏水、一般渗漏水施工缝、裂缝采用凿槽，填充GTL快速堵漏剂或立止水瞬间堵漏剂封堵，严重地段先设Ф70半圆型PVC管排水槽，以堵漏剂封堵，并进行衬砌表面防水处理；地下水丰富地段沿起拱线流水槽内钻孔，用Ф30PVC管引排；衬砌表面渍水采用刮涂防水混凝土处理。
施工时沿渗水缝凿成梯形断面（内口40mm、外口60mm，深50mm的楔形槽）然后按设计填充GTL快速堵漏剂或立止水瞬间堵漏剂，用抹刀抹平，最后抹M20防水水泥砂浆厚20mm。
对于填充立止水的槽，抹平后，保持15分钟湿润，最后在槽及周围刮涂优止水防水剂两层，对于衬砌渍水区处理时。
将区内及周围清洗干净，然后用调好的防水水泥砂浆抹20mm。
PVC管的埋设：施工沿起拱线有渗漏水处凿流水槽，沿边墙竖向凿排水槽，流、排水槽均凿成倒梯形断面（内口120mm、外口100mm，槽深80mm）沿流水槽与水平方向成45°角斜向上钻Ф50mm引水孔，沿排水槽钻Ф50mm引水孔，引水孔长2m，孔中塞Ф30PVC管，管外以土工布包紧，缠细铁丝固定，管两头以麻筋破布塞紧。
8.3隧道水害及整治措施
掏空，使道床翻浆冒泥或下沉开裂，中断行车 有冻害地段的隧道漏水会造成衬砌挂冰侵限和冻融破坏
王丽琴主讲
（2）衬砌周围积水
主要是指运营隧道中地表水或地下水向隧道周围渗流汇 集。如果不能迅速排走而引起的病害有： 水压较大时会导致衬砌破裂
使原完好的围岩及围岩的结构面软弱夹层因浸水而软 化或泥化，失去承载力，对衬砌压力增大而导致衬砌 破裂
使地下水丰富地区的隧道造成严重的渗漏水。
3．材料 如果所选用的防水材料达不到国家质量标准，会导致 隧道的渗漏水病害。 4．监理 监理工程师应对防水材料的选择和使用，铺设基层的 处理，铺设工艺等进行跟踪检查，确保防水质量。
王丽琴主讲
5．验收
工程竣工后，从衬砌表面往往看不出什么问题，管理 单位缺乏检验手段，有时又接近运营期限，往往对交验前 的渗水情况，缺乏进一步查验，只好按竣工报告及施工总 结，勉强验收，导致运营后渗漏水逐渐严重。 6．匹配 防水技术的匹配就是指防水设计、防水材料和防水施 工工艺与防水工程相适应的问题。
4．外贴防水层 对新建隧道、运营隧道更换衬砌和其它一些适合的条件下， 施作外贴防水层，并结合洞内排水设施，使之相辅相成，结合 良好，是能够防治水害的。
王丽琴主讲
5．内贴防水层 内贴防水层不用凿开衬砌，比外贴防水层施工简便，成本 低，可随时检修，因此在运营隧道养护维修中，是整治水害最 常用的方法之一。 （1）喷浆防水层 （2）喷射混凝土防水层 （3）砂浆抹面防水层
王丽琴主讲
2．运营隧道的排水 （1）在衬砌外面设置排水设施
①岩石暗槽
②盲沟 ③围岩排水钻孔 ④纵向排水沟 ⑤横向排水沟 （2）在衬砌内面设置排水设施 ①引水管
图8-6 引水暗槽
②泄水孔
③引水暗槽
铁路隧道常见病害分析及预防整治技术
铁路隧道常见病害分析及预防整治技术隧道是铁路线路穿越山岭的主要手段，在运营中常常会出现对隧道安全运营有重要影响和威胁的病害。
因此，在隧道规划和设计阶段要预防可能的病害，进行合理设计；在施工阶段要采用合理的施工工艺、方法、措施和材料，最大限度地提升隧道的工程质量；在隧道运营阶段要及时检查、发现病害，分析病害成因，采用合理的整治和维护方法。
这样，才能保证铁路隧道工程的安全、畅通运营。
1 隧道常见病害种类和成因分析隧道病害根据成因的不同，包括水害、衬砌裂损、衬砌腐蚀、隧道冻害等多种。
1.1 隧道水害隧道水害是指在隧道修建和运营过程遇到的水的干扰和危害，是最常见的隧道病害。
主要指围岩的地下水和地表水以渗漏或涌出的形式进入隧道内造成的危害。
隧道渗漏水对隧道稳定、洞内设施、行车安全、地面建筑和隧道周围环境产生诸多不良影响，降低使用寿命，威胁运营安全。
轻则造成洞内空气潮湿，影响施工人员身体健康，机械设备锈蚀，绝缘设备失效，电路短路，漏电伤人；重则导致人员伤害，冲毁洞内机械设备，形成塌方，淹没工作面，中断施工，造成重大经济损失。
造成水害的原因主要有以下几个方面：1.1.1 隧道开挖对地下水的影响：①隧道开挖会引起围岩应力的释放和重分布，改变围岩的力学特性及水的泾流路线，造成四周的水向隧道内汇集和积聚，使隧道处于地下水的包围中，给隧道渗漏水创造了条件；②隧道四周地下水渗流场的改变，进一步引起应力场的不断调整，可能引起的局部应力集中、地层不均匀沉降或滑移面活动都将对隧道结构造成破坏，使得衬砌结构出现裂缝等，形成渗漏水通道，产生渗漏水；③隧道开挖可能引起的古滑坡复活或新滑坡、或矿产采空区失稳、或大的塌方、或大量失水后的地面沉陷以及地震或人为诱发地震等都会破坏隧道衬砌结构，引起隧道渗漏水病害。
1.1.2 混凝土施工中产生的渗漏水通道：①混凝土浇筑时水灰比过大，形成开放性毛细泌水管路；②混凝土拌和物和易性不佳、混凝土质地不够均匀、水泥浆未能与骨料表面很好黏结、未能很好灌满捣实产生疏松层或留下各种外形的缝隙与孔洞，形成透水缝隙；③衬砌混凝土材料中有杂物，腐烂后形成缝隙或孔洞。
运营隧道的典型病害及其处治技术研究
害， 降低衬砌结构 的可靠性 ， 导致衬砌失稳破坏 ， 而
且还 会 引发其 它病 害 ， 对 隧道 整 体 结 构 的稳定 影 响 很 大 。渗 漏水 促使 混 凝 土 衬 砌 风 化 和 剥蚀 ； 对 于膨
胀性围岩 ， 渗漏水会软化围岩， 引起围岩变形 ， 导致 衬砌 破坏 。 同时 ， 水 害会 导 致 隧 道 衬 砌 钢筋 锈 蚀 及 混凝土结构腐蚀等多种耐久性不足的病害产生 ， 严 重 影 响隧 道 的安 全 ， 导致 隧 道 结 构 在设 计 基 准 期 内 大修 ， 浪费 了大 量资 金 ， 影 响 隧道使 用 。
运 营隧道 水 害是指 围岩 的地 下水 和地 表水 直接
或 间接地 以渗漏 或涌 出 的形 式 进入 隧道 内造成 的危
害。
１ ． １ 水损 害类型及 影 响
水 害的类 型 ： 拱 部 水 害包 括 渗 水 、 滴水 、 漏 水 成 线 和成股 射 流 四种 ， 边 墙 水 害 包括 渗水 、 淌水 两 种 ， 有 的隧道 存在 涌 水 病 害 。除 此 之 外 ， 衬 砌 周 围 积水 以及 潜流 冲刷 和溶 蚀也 是水 害 的类 型 。 水 害 的影 响 ： 水 害 不 仅本 身 对 隧 道结 构 产 生危
第 ４期
北 方 交 通
・ １ ２ ７・
运 营 隧 道 的 典 型 病 害 及 其 处 治 技 术 研 究
李 鹏
０ ３ ０ ０ ０ ６ ） （ 山西省交通科学研究 院 ， 太原
摘
要： 在总结分析运 营隧道水损 害、 衬砌 裂损 、 冻 害、 衬砌 腐蚀 、 偏压 等典型病 害诱 因及 其影 响的基础 上 ， 通
隧道结构常见病害及整治方法
隧道结构常见病害及整治⽅法隧道结构常见病害及整治⽅法李帅深圳市地铁集团有限公司运营总部维修中⼼摘要：本⽂重点对隧道病害成因进⾏分析的基础上，主要归纳了公路隧道常见病害，并对其进⾏简单的分类，阐述了衬砌裂损和渗漏⽔公路隧道病害形式的整治措施进⾏，以期对隧道病害有更深的认识。
关键词：隧道；病害；整治我国是⼀个多⼭的国家，⼭地和丘陵占据了国⼟⾯积的75%左右，近年来，随着我国⾼速公路及铁路建设的迅猛发展，交通基础设施建设规模的不断扩⼤，为保障⾏车的安全性、舒适性与快捷性，公路隧道的数量和占路线总⾥程的⽐例越来越⾼。
然⽽，相当⽐例的隧道出现衬砌厚度不⾜和衬砌背后空洞，以及由此引发的变形、裂缝及渗漏⽔等病害问题。
座运营铁路隧道统计资料分析表明，隧道均不同程度存在衬砌变形、裂缝和渗漏⽔等问题，占总数左右的隧道出现衬砌渗漏⽔和结构裂损等病害。
⽽据调查，⽇本以上的公路隧道和铁路隧道，存在隧道病害，⼤约有的隧道病害严重（衬砌开裂、衬砌剥落、路⾯变形、塌落等），我国公路隧道⽬前尚未展开⼤规模的隧道病害调查研究⼯作。
这些隧道结构常见病害对交通的不利影响⼗分显著，⼈们对隧道病害问题⼰经越来越重视，本⽂主要对隧道病害成因进⾏简单的分析，研究归纳公路隧道常见病害，并对其进⾏简单的分类，以期对隧道病害有更深的认识。
1公路隧道常见病害成因分析及分类1.1公路隧道常见病害的成因（1）洞⼝段岩体稳定性差洞⼝边坡和仰坡不稳，导致危⽯脱落或坡⾯失稳，在遇⾬⽔冲刷则容易坍塌，或使⽚⽯护坡破损等；洞⼝段不良地质也会导致⼭体滑移，挤压洞门，使得洞门衬砌、挡墙或翼墙开裂；洞⼝段的排⽔设施若失效，也会使边坡和仰坡失稳，如隧道进⼝处截⽔天沟的损坏，失去了正常排⽔功能，使得边坡坍⽅。
（2）不良地质中的隧道病害处于不良地质体（如岩堆、暗河、溶洞、泥⽯流等）中的隧道，在施⼯期间由于未能有效处理，为运营期留下隐患，随着运营期的增长，极易出现病害，如衬砌变形、拱墙错台等。
铁路桥隧主要病害及整治对策的探讨
铁路桥隧主要病害及整治对策的探讨摘要：随着铁路的大力发展和突飞猛进，建设过程汇总对铁路桥隧工程的建设提出了更高的需求。
桥梁和隧道是铁路线路的重要组成部分。
一旦发生故障，轻者削减运输能力和减载，重者则线路被切断导致交通瘫痪。
因此，及时消除桥梁、隧道病害，保持其健康运行状态具有重要的意义。
笔者介主要分析了引起桥梁和隧道病害的主要原因，最后针对性提出了相应的整治措施，也是与行业同仁的一次深入交流。
关键词：铁路桥隧；主要病害；整治对策1.引言桥梁和隧道是铁路线路的重要组成部分，其发生病害的原因有多种，主要从技术上并分析了引起桥梁和隧道病害的主要原因，最后针对性提出了相应的整治技术措施，也是与行业同仁的一次深入交流，随着国内高铁的在进一步发力发展，对铁路桥隧主要病害及整治对策的探讨也显得十分必要。
1.铁路桥梁和隧道的主要病害2.1铁路桥梁的主要病害（1）载荷引起的裂缝。
随着我国经济的快速发展，铁路货运量明显提升，部分桥梁结构承载能力超标，桥梁结构承载值不符合要求等问题日益突出，从而导致出现裂缝，如果听之任之，任其发展下去则可能会造成更大的损害。
（2）温度引起的裂纹。
铁路桥梁多数是混凝土结构，其的质量很大程度上与混凝土有关，但由于抗拉强度相对较低以及结构内外温差较大等因素导致混凝土变形。
当温度的次生应力超过混凝土承受的最大拉力时，结构就会出现裂缝。
（3）收缩和冷胀引起的裂纹。
这些主要在铁路桥梁施工中，混凝土浇筑后大量水分蒸发，桥梁结构发生塑性收缩。
随着雨水侵蚀裂缝的逐渐扩大，加速了结构破坏，对混凝土结构产生了非常不利的影响。
还有在冬季施工中，隧道注浆时如果不采取有效的保温措施，结构裂缝会冻结开裂，给预应力带来严重的安全隐患。
（4）钢筋锈蚀引起的裂纹。
如果钢筋质量不达标且对钢筋没有采取有效的保护措施，在特别高的应力条件下，铁路桥梁会发生碳化，裂缝扩大速度加快，导致铁路桥梁整体承载力下降。
2.1铁路隧道的主要病害由各种原因引起的隧道病害包括水害、衬砌开裂、衬砌腐蚀、隧道冻害等。
铁路隧道工程施工废水处理对策
铁路隧道工程施工废水处理对策1 铁路隧道工程施工废水来源和特点1.1 铁路隧道工程施工废水来源铁路隧道工程在施工时，由于隧道需要深入地下，易出现水质污染的问题，尤其在一些南方地区，地下水系较为丰富，在这种情况下开展地下隧道施工会对地下水产生污染破坏。
当废水没有经过处理便被排放后，会对地表水体和人们的身体健康产生危害。
在具体隧道施工中，常见的是用火药爆破施工，还需要打桩施工、混凝土灌注和加固等，这些施工行为会对隧道周围岩壁产生一定影响，岩石上的水泥脱落后，会产生大量泥浆而引起水污染，会威胁到施工队伍在地下施工的安全。
由于在地下施工时空间狭小、地质水文条件复杂，如果随意堆放施工材料，可能会滑落到水中直接污染地下水源。
具体来说，隧道工程施工废水主要有两个来源，其一，穿越不良地质时产生的涌水，这些涌水主要来自地下孔隙水、裂隙水、岩溶水，地下水的水量较大、水质较好，如果在施工时不受污染可以直接排放。
在铁路隧道工程施工中，由于施工活动被排放的清水，在排出隧道时易被施工产生的废水、因机械泄漏产生的油类物质污染，目前大部分隧道工程施工没有实施清水、污水分流。
因此，原来的地下清水涌出后可能会与施工废水混合被一同排出，直接导致所需处理的废水量增大。
另外一部分废水是指施工活动产生的废水，主要指爆破和钻孔施工产生的废水，如爆破后降尘使用的水变成受污染的废水，喷射混凝土与注浆也会产生废水。
由于不同隧道其地质、围岩性质不同，水质会有一些差异，相同的隧道由于工期、施工时间存在差异、隧道突水、突泥现象的发生均会对施工废水产生一定影响。
1.2 铁路隧道工程施工废水的特征大部分铁路隧道工程施工在较偏僻的地方进行，隧道环境复杂，施工产生的废水中污染物成分比较复杂，可采用玻璃电极法、重量法、红外光度法、重铬酸盐法、稀释、接种等方法对污染物的酸碱值、悬浮物、石油类物质、化学需氧量、生化需氧量等进行测试分析。
当隧道施工废水的酸碱值超出了允许排放的标准，悬浮物检测最大、最小值均超出了允许排放浓度，会对环境造成较大的污染破坏。
铁路桥梁结构荷载试验—隧道水害及整治措施
一、水害的种类及其危害
以上四种漏水现象，其出露部位与水量的不同，对隧道产生不同的危害:
对电力牵引区段和电力配线，使电绝缘失效，发生短路、跳闸等事故，危及行车安全 洞内空气潮湿，影响养护人员身体健康，使洞内设备（通讯、照明、钢轨等）锈蚀 混凝土衬砌风化、腐蚀、剥落，造成衬砌结构破坏 涌水病害造成衬砌破坏，隧底积水造成道床基底被软化或掏空，使道床翻浆冒泥或下 沉开裂，中断行车 有冻害地段的隧道漏水会造成衬砌挂冰侵限和冻融破坏
一、水害的种类及其危害
2）衬砌周围积水 主要是指运营隧道中地表水或地下水向隧道周围渗流汇集。 如果不能迅速排走而引起的病害有：
水压较大时会导致衬砌破裂 使原完好的围岩及围岩的结构面软弱夹层因浸水而软化或泥化，失去承 载力，对衬砌压力增大而导致衬砌破裂 使膨胀性围岩体积膨胀，导致衬砌破坏 在寒冷地区发生冰胀和围岩冻胀，快速导致衬砌破坏
查，确保防水质量。
二、水害产生的原因
5 . 验收
工程竣工后，从衬砌表面往往看不出什么问题，管理单位缺乏检验手段，有时又接 近运营期限，往往对交验前的渗水情况，缺乏进一步查验，只好按竣工报告及施工总结 ，勉强验收，导致运营后渗漏水逐渐严重。
6 . 匹配
防水技术的匹配就是指防水设计、防水材料和防水施工工艺与防水工程相适应的问题。
内贴防水层不用凿开衬砌，比外贴防水层施工简便，成本低，可随时检修，因 此在运营隧道养护维修中，是整治水害最常用的方法之一。
1）喷浆防水层
3）砂浆抹面防水层
2）喷射混凝土防水层
4）喷涂乳化沥青乳胶防水层
三、水害的整治措施
6 压注法 压注法就是用压力把某些能固化的浆液注入隧道围岩及衬砌混凝土的裂缝或
孔隙，以改善其物理力学性能，达到防渗、堵漏和加固的目的。 1）对新建隧道和改建隧道，围岩破碎、软弱、地下水发育的地段，可 结合隧道施工，进行围岩预注浆加固防水 2）既有线隧道，当隧道围岩破碎、节理发育、地下水丰富时，也可进 行 注浆防水
铁路水害复旧工程施工方案
一、项目背景随着我国铁路建设的快速发展，铁路线路穿越的自然环境复杂多变，尤其是雨季期间，铁路沿线常发生水害，给铁路运输安全带来严重影响。
为确保铁路运输安全稳定，针对铁路水害问题，特制定本施工方案。
二、工程目标1. 消除铁路沿线水害隐患，提高铁路抗洪能力；2. 确保铁路运输安全，减少因水害导致的行车中断；3. 优化铁路沿线环境，提高铁路运输质量。
三、工程范围及内容1. 工程范围：本次水害复旧工程涉及铁路沿线排水系统、路基、桥梁、隧道等设施；2. 工程内容：（1）排水系统整治：清理排水沟、疏通河道、加固堤坝等；（2）路基整治：修复路基坍塌、滑坡、泥石流等病害；（3）桥梁整治：修复桥梁裂缝、沉降、变形等病害；（4）隧道整治：修复隧道渗漏水、坍塌、变形等病害；（5）铁路沿线环境整治：清理垃圾、修复绿化带等。
四、施工方案1. 施工准备（1）组织施工队伍，进行技术培训和安全教育；（2）备齐施工所需材料、设备、工具；（3）编制详细的施工组织设计，明确施工流程、进度、质量、安全等要求。
2. 施工方法（1）排水系统整治：1）清理排水沟：清除排水沟内的杂草、垃圾、淤泥等；2）疏通河道：清除河道内的杂草、垃圾、淤泥等，修复河堤；3）加固堤坝：对堤坝进行加固，提高抗洪能力。
（2）路基整治：1）修复路基坍塌、滑坡、泥石流等病害；2）加固路基边坡，防止路基病害扩大；3）修复路基排水设施，确保路基排水畅通。
（3）桥梁整治：1）修复桥梁裂缝、沉降、变形等病害；2）加固桥梁结构，提高桥梁抗洪能力；3）修复桥梁排水设施，确保桥梁排水畅通。
（4）隧道整治：1）修复隧道渗漏水、坍塌、变形等病害；2）加固隧道结构，提高隧道抗洪能力；3）修复隧道排水设施，确保隧道排水畅通。
（5）铁路沿线环境整治：1）清理垃圾；2）修复绿化带。
3. 施工进度安排（1）施工前期：完成施工队伍组织、材料设备准备、施工组织设计编制等工作；（2）施工中期：完成排水系统整治、路基整治、桥梁整治、隧道整治、铁路沿线环境整治等工作；（3）施工后期：完成工程验收、资料整理、工程总结等工作。
隧道病害形成的原因及整治措施
隧道病害形成的原因及整治措施隧道病害形成的原因及整治措施正文随着铁路建设的发展，相应修建的隧道也越来越多，铁路隧道成为运营维护的关键部分。
实现对铁路隧道常见病害的高效管理显得越加重要。
通过对铁路隧道常见病害进行分析。
按照病害产生可分为：隧道水害、衬砌腐蚀、衬砌裂损、隧道冻害、洞门损坏、整体道床损坏、附属建筑物损坏等7类，并按照病害对隧道结构功能和运营安全的影响将病害程度分为一般、轻度、中度、重度、严重五个等级隧道水害：隧道水害是指在隧道修建和运营过程遇到的水的干扰和危害，是最常见的隧道病害。
漏水的原因：除地下水丰富外，主要是隧道设计与施工不当造成的。
隧道穿过含水的地层。
隧道衬砌综合治水设施不完善或年久失效。
隧道漏水的种类：隧道漏水，按其发生的部位和流量分为：拱部有渗水、滴水、漏水成线和成股射流。
边墙有渗水、淌水两种。
少数隧道有涌水病害。
按水源补给情况分为：地下水补给；地表水补给。
隧道漏水防治的原则及要求：防水原则：隧道防排水应采取“防、截、排、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则。
防治要求：对地表水和地下水做妥善处理，洞内外应有完整的防排水设施，以保证设备的正常使用和行车安全。
要做到：拱部不滴水，边墙不淌水，安装设备之孔眼不渗水。
隧底不涌水，道床不积水。
在有冻害地段的隧道，拱部和边墙基本上不渗水，衬砌背后不积水。
碎石道床无翻浆冒泥，整体道床基床稳定。
消除侵蚀性水对衬砌的腐蚀。
整治方法：截水 :截住水源减少流向隧道的水量。
主要是在洞外和衬砌外靠水源侧周围，开挖截水沟，修建截水洞，或做好地面天然沟溪防渗漏的铺砌工程。
排水：为疏导隧道周围的水和排出隧道内的水所采取的措施。
“以排为主”，就是首先考虑水的出路。
主要是利用沟、管、槽及钻孔等排水。
为排出较大的水量可设泄水洞，或利用施工时的平行导坑排水。
衬砌的排水措施，是通过衬砌背后的纵向、横向和竖向排水暗槽、盲沟，集水、钻孔，将地下水导入隧道内两侧或中心设置的排水沟把水引出洞外.堵水：为封堵漏水，堵塞衬砌背后水路或衬砌渗漏部位水路所采取的治水措施.防水：为防止隧道渗水和漏水可采取下述措施，防止大面积渗漏.采用防水混凝土，来提高自身密实度和抗渗性.设置内、外贴式防水层.改建或更换隧道衬砌时，亦可采用复合衬砌.防止局部缝隙渗漏：构筑中的衬砌施工缝、伸缩缝、沉降缝，一般用下面几种：橡胶、塑料止水带.沥青木板油膏、沥青麻筋、油毡防水层.氯丁胶片防水层等作主要隔水层.隧道的渗漏缝隙，可用速凝止水材料，如超早强水泥等堵塞.隧道冻害隧道冻害的原因：中国冻土地带分布在高纬度的地区.修建于冻土地区的隧道，由于气候严寒，易造成隧道冻害.隧道冻害是寒冷地区和严寒地区的隧道内水流和围岩积水冻结，引起隧道拱部挂冰、边墙结冰、洞内网线设备挂冰、围岩冻胀、衬砌胀裂、隧底冰锥、线路冻起等，影响安全运营和建筑物的正常使用.防冻措施：要点是将水排除在冻结圈之外，以防发生冻害.完善隧道防排水设施.在严寒地区应设置深埋渗水沟、防寒泄水洞，在寒冷地区应设置浅埋保温侧沟.加强衬砌结构.改良土壤，压浆固结岩石土.保温防冻解冻，如在衬砌与围岩间加设保温层，洞口设防寒帘幕，排水沟采暖防冻，泄水洞夏季通热风解冻.其他防冰措施可作为临时紧急处理.隧道衬砌腐蚀病害原因：衬砌腐蚀与地下水流经地层的岩性及所含侵蚀性物质有关.隧道衬砌背后或仰拱、铺底下的环境水，容易沿衬砌混凝上的毛细孔、工作缝、变形缝及其他孔洞渗流到衬砌内侧，形成隧道渗漏水.在某些环境地质条件下，溶解于环境水中的一些侵蚀性介质，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而形成腐蚀病害.病害种类:衬砌遭受物理性侵蚀：冻融交替部位的冻胀性裂损；干湿交替部位的盐类结晶性胀裂损坏.衬砌遭受化学性腐蚀：硫酸盐侵蚀、镁盐侵蚀、软水溶出性侵蚀、碳酸性侵蚀、一般酸性侵蚀.危害：衬砌冻胀性裂损和内部化学变化结晶产生物理性的胀裂破坏，以及化学性腐蚀使衬砌疏松剥落，以致结构强度及承载能力降低。
最新83隧道水害及整治措施
根据水源的不同，隧道水害可分为地表水害、地下水害和混 合型水害。地表水害主要由降雨、地表径流等水源引起；地 下水害则与地质构造、地下水位等因素有关；混合型水害则 是地表水和地下水共同作用的结果。
隧道水害的危害性
行车安全
隧道内大量积水会降低能见度，影响 行车安全，严重时可能导致交通事故 。
施工管理的经验
在83隧道水害整治过程中，注重了施工管理和监督，确保 了施工质量和使用效果，避免了因施工不当导致的二次水 害。
对未来隧道水害防治的建议
加强前期预防
在隧道建设前期，应加强地质勘察和设计，充分考虑可能出现的 地下水问题，采取有效的预防措施，避免水害的发生。
建立监测系统
在隧道运营期间，应建立完善的地下水监测系统，及时发现并处理 可能出现的水害问题，确保隧道的运营安全。
。
施工质量控制不严
隧道施工过程中，防水设施施工 质量不过关，导致使用过程中出
现损坏。
维护保养不当
隧道运营过程中，缺乏定期的维 护保养，防水设施损坏未能及时
修复。
03
83隧道水害整治措施
防水材料的应用
选用高性能防水材料
选择具有高强度、耐腐蚀、耐老化等 性能的防水材料，如高分子材料、防 水卷材等，以增强隧道的防水能力。
降低隧道水害风险
通过整治隧道水害，可以消除或减少隧道内部的水源，降低因水害导致的隧道 塌陷、渗漏水等风险，提高隧道的整体安全性。
改善隧道通行条件
隧道水害会影响通行条件，整治后可以改善隧道内的路面状况，提高车辆通行 的舒适度和安全性。
延长隧道使用寿命
防止隧道结构破坏
隧道水害会导致结构腐蚀、钢筋锈蚀等问题，从而缩短隧道的使用寿命。通过整治可以保护隧道结构，延长其使 用寿命。
铁路隧道渗漏水的检查及整治方法
防水作用，还起隔离润滑作用，防止二次衬砌混 凝土开裂，保护和发挥二次衬砌的防水效能。我国 用于隧道复合衬砌中的防水层，包括PVC（聚氯乙 烯）、HDPE（高密度聚乙烯）、ECB（乙烯、醋 酸乙烯与沥青共聚物）等或其他各种性能相近的橡 胶防水板、土工布复合防水板等。
3.1.3 接缝防排水。传统采用安装止水带和遇 水膨胀橡胶条等措施进行防水，但效果不理想。随 着防水理念的改进，又出现了带注浆管止水带和可 排水复合橡胶止水带，实现了重复修补止水和先排 后堵的无压式止水。
建筑与装饰2021年12月上 43
建筑视角
Construction & Decoration
1 隧道漏水检查 1.1 检查 在隧道修建和运营过程中遇到最常见的隧道
病害之一——隧道水害，这是地下水干扰所形成的 危害。检查过程中发现隧道内有漏水时，应查明水 源、漏水位置及漏水量大小。
为了准确描述隧道病害的位置，需要将隧道衬 砌分成若干部分进行命名。一般是将隧道衬砌的拱 部和边墙分左右两大部分，仰拱作为一个大部分， 总体上分为五个大部分。见图1所示：
后，就会因为自身结构问题，在检查时发现一些问题，隧道渗漏水则是其中最为常见的问题之
一。对此，本文通过以太兴线、西南环铁路隧道渗漏水病害的检查及整治为例，充分阐述了检
查的方式、原因分析和存在的危害，并归纳隧道渗漏水的类型及整治的方法，为确保铁路运输
及行车安全提供了有力保证。 关键词 铁路隧道渗漏水危害检查与整治；高速铁路建设；特殊性
44 建筑与装饰2021年12月上
Construction & Decoration
建Hale Waihona Puke 视角1.3.6 隧道渗漏水严重的可造成地面及地面建 筑物的不均匀沉降和破坏。还可能造成地表水和地 下水流失量大，破坏水环境，引起生态环境灾害。
运营铁路隧道的病害整治
运营铁路隧道的病害整治技术及新材料应用目前我国约5000余座的运营铁路隧道中，有占总数65.7%的3433座隧道失格，存在各类病害如渗漏水、衬砌裂损、基底病害等，这些病害从不同程度上危及着行车安全、制约着铁路提速，因此如何利用成熟技术和新型材料，高效、便捷、安全地整治好各类病害，确保铁路运营隧道的耐久、畅通，是一个普遍、严峻而需亟待解决的问题。
近年来，北京中铁瑞威基础工程有限公司与北京交大隧道中心及各铁路局在路内联合开展隧道病害整治工作，一直重视深入分析病害成因、优选整治方案、合理引用国外的和自行研发新材料等方面的工作，成功地完成了一些隧道的病害整治项目，取得了满意的工程效益。
并得到了用户和管理部门的好评。
1.运营铁路隧道的主要病害及成因我国铁路隧道的设计和施工经历了不同阶段，无论是支护形式还是开挖方式在不同历史阶段也各不相同，另外我国幅源辽阔，各地区的气候、水文和地质条件也复杂多样，因此，我国铁路隧道的病害现象有着以下特征：病害隧道数量多，病害种类丰富，病因复杂多样。
同时各类病害又是并发存在的，互为原因、相互转化的，为便于研究和整治，拟作以下分类：1.1 渗漏水病害运营隧道的渗漏水是我国铁路隧道较为普遍的病害，对于非电气化的铁路区段，一般不直接妨碍行车，易被忽视，但长期不治的各类水害能使衬砌腐蚀、钢轨锈蚀、轨枕腐烂、路基翻浆冒泥；对于电气化隧道，可能危及行车安全，严寒地区可能产生冻害或挂冰侵界等情况。
造成隧道渗漏水病害的主要原因有：（1）衬砌的防排水系统失效；（2）衬砌混凝土自身密实度不够，泌水管路较通畅；（3）地下水对衬砌混凝土的化学腐蚀；（4）施工原因造成的衬砌混凝土缺陷，如拌和不均、有杂物、骨料污染、接缝处理不当、施工方法不当、拆模过早而开裂等；（5）衬砌裂损。
1.2 衬砌结构性病害隧道衬砌结构性病害主要包括衬砌裂损、衬砌变形。
主要表现为隧道衬砌的各类裂缝、勾缝脱落、压溃、错台、断面变形或缩小等。
运营铁路隧道病害检测与整治现状
运营铁路隧道病害检测与整治现状摘要：在隧道施工过程中，要根据隧道施工条件和遇到的问题及时进行总结，改进优化施工方案。
本隧道锚杆施工过程中，经过对作业时间的摸索和总结，从方案的可行性、安全性、施工效率等方面不断调整和优化人员与机具配置，改进施工工艺，使作业效率极大提高，每组锚杆完成数量由起初十多米逐渐提升到了30~40m，使整治项目能够如期完成。
本文主要分析运营铁路隧道病害检测与整治现状。
关键词：运营隧道；病害；整治剖析；隧道病害引言施工过程中要加强监控量测，根据监控数据及时调整施工措施和进度，特别在隧道衬砌凿除过程中，必须严格按照设计要求控制每次凿除范围，做好工后检测，保证隧道施工安全。
注浆参数在施工过程中通过试验调整，注浆应严格控制压力，并在加压过程中对衬砌密切观察，防止对衬砌造成损坏。
1、隧道病害情况在铁路隧道运营过程中，部分线路隧道出现了不同类型的缺陷或病害。
隧道衬砌是承受地层压力、防止围岩变形坍落的主体建筑物。
衬砌承受地层压力的大小，主要取决于工程地质、水文地质条件和围岩的物理力学特性，同时与设计方案、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。
隧道衬砌存在的缺陷，隧道衬砌存在的缺陷主要有衬砌厚度缺陷、衬砌混凝土质量缺陷、衬砌背后空洞或回填不密实。
衬砌厚度缺陷的主要原因：岩体开挖不到位、模板支设出现偏差。
衬砌混凝土质量缺陷的主要原因：①麻面。
模板内表面粗糙、未清理干净、湿润不足，模板拼缝不严密而漏浆，混凝土振捣不密实，气泡未排出以及养护不规范。
②露筋。
绑扎钢筋或安装钢筋骨架时未放垫块或垫块位移、钢筋位移、结构断面较小、钢筋过密使钢筋紧贴模板，导致混凝土保护层厚度不足。
③蜂窝。
混凝土配比不准（浆少石多）或搅拌不匀、浇筑方法不当、振捣不合理，造成砂浆与石子分离；模板严重漏浆等。
④孔洞。
骨料粒径过大、钢筋配置过密导致混凝土下料中被钢筋挡住，混凝土流动性差、分层离析、振捣不实，混凝土受冻、混入泥块杂物等。
浅谈隧道漏水病害整治方法
浅谈隧道漏水病害整治方法怀化职工培训基地潘飞摘要:隧道漏水与隧道所处的环境和结构以及施工质量有关，应在充分调查后，并掌握隧道所处的地质、衬砌构造、施工质量、水源、漏水位置及水量的大小等资料的基础上，再遵循“以排为主，防、截、排、堵相结合，因地制宜,综合治理”的原则进行整治才能奏效。
关键词：隧道漏水病害整治铁路隧道是在修建铁路中，为了改善线路平、纵断面，减缓坡度,减少曲线和加大曲线半径，克服高程障碍，缩短线路长度，减少盘山绕行，避免深路堑，避开滑坡等不良地段和城市建筑物以及避免修建跨越山川、江、湖等大桥,而在岩石或土体内修建的地下建筑物。
隧道修建运营后，由于隧道所处的地理地质、结构特点、施工质量、衬砌竣工后受腐蚀以及平时对隧道的养护维修不到位等因素，致使隧道漏水病害时常发生。
隧道漏水会造成洞内潮湿，影响洞内设备的正常使用，缩短设备的使用寿命，从而增加了维修工作量.严寒地区隧道漏水，会造成冻胀，损坏衬砌及防排水设施，漏水结冰也可能侵入限界，危及行车安全。
电力牵引区段和有电力配线时,会使绝缘失效,发生短路、跳闸、放电等事故，危及行车安全和养护人员作业的人身安全，因此,隧道漏水必须及时整治，消除安全隐患。
一、水源的判断隧道漏水的水源不外乎地表水及地下水两种。
可根据平时和雨季的漏水量变化和持续时间绘制漏水量变化曲线，并采用洞内漏水量观测与洞外地表水调查相结合的办法，具体分析进行判断。
即:1、平时无论晴天或雨天都渗水、漏水，雨时、雨后都无变化或变化不大，则水源大多是地下水。
2、晴天洞内不渗不漏，雨天又渗又漏,且渗漏量与降雨量有密切关系，则水源大都为地表水。
3、平时渗水、漏水，雨时或雨后大渗大漏，则表明水源为地下水与地表水同在。
二、漏水原因分析水是地下工程遇到的一个大问题.由于施工时爆破围岩引起的震裂或围岩本身就有渗水通道，加上衬砌背后不可避免地存在空隙以及隧道开挖后引起原地下水系的变化，岩层中的水往往集聚在衬砌背后，当衬砌某处有贯通整个厚度的孔隙或裂纹时，洞内就会出现漏水,并逐步发展.漏水的原因有以下几个方面:1、由混凝土这一多孔性结构的特点造成漏水。
铁路涵洞积水整治方案
铁路涵洞积水整治方案1. 背景介绍随着铁路运输的不断发展，铁路涵洞的建设越来越普遍。
然而，在一些特殊环境下，铁路涵洞容易发生积水情况。
铁路涵洞积水不仅会影响列车的正常运行，还会造成洪水灾害等安全隐患。
因此，对铁路涵洞积水问题进行整治显得尤为重要。
本文将从积水原因、整治方案以及效果评估等方面，对铁路涵洞积水整治方案进行探讨。
2. 积水原因分析铁路涵洞积水的主要原因有以下几个方面：2.1 降雨量过大降雨量过大是导致铁路涵洞积水的主要因素之一。
当降雨量超过涵洞排水系统的承载能力时，水会积聚在涵洞内部，导致积水现象产生。
2.2 排水系统缺陷涵洞的排水系统是保证涵洞正常通行的关键，而一些排水系统的缺陷或损坏会导致涵洞积水问题的发生。
例如，排水管道堵塞、排水孔损坏等。
2.3 地质条件地质条件是影响涵洞积水的重要因素之一。
在一些地质条件较差的区域，地下水位较高，导致涵洞内部容易积水。
3. 积水整治方案为解决铁路涵洞积水问题，提出以下整治方案：3.1 加强排水系统维护针对排水系统损坏或堵塞的问题，必须加强排水系统的维护和管理。
定期对排水管道进行清理，修复损坏的排水孔，确保排水系统的畅通。
3.2 提高涵洞设计水平在新建铁路涵洞时，应根据地质条件和降雨特点合理设计涵洞的排水系统。
对于水位较高的地区，可以设置更多的排水孔和排水管道，提高排水能力。
3.3 增加涵洞容积在改造现有涵洞时，可以考虑增加涵洞的容积。
通过扩大涵洞的尺寸，增加涵洞的排水能力，从而降低积水风险。
3.4 设立监测系统为了及时监测涵洞的排水状况，可以在涵洞周围安装水位监测设备，监测涵洞内的水位变化。
当水位超过一定阈值时，可以及时采取措施，避免积水发生。
3.5 强化应急预案针对涵洞积水问题，制定完善的应急预案至关重要。
应急预案应包括涵洞积水的处理方案、列车运行调整方案等。
同时，还应加强应急演练，提高工作人员的应急响应能力。
4. 效果评估对于采取的整治措施，需要进行效果评估，及时发现问题并改进措施。
高铁隧道运营阶段的养护工作及工务维护70页
1 隧道运营阶段的养护工作 1.2 检查以便及时发现隧道结构出现的病害
3.衬砌裂损的描述 （5）裂缝密度
裂缝密度即裂缝总面积（各裂缝长度与裂缝 宽度乘积的综合）与所分析的节段或节段某一部 分衬砌表面积之比值。用此比值的百分数来表示 衬砌裂损的程度。
1 隧道运营阶段的养护工作
1.3 分析引起隧道病害的原因
包括对隧道衬砌与围岩的接触状态、松动区的大 小及形状、作用于隧道衬砌上的压力、抗力效应、 静水及附加压力、岩石的力学性能等进行评价。
1 隧道运营阶段的养护工作 1.5 评价隧道结构的安全性及稳定性
根据隧道结构的评价和围岩状态的评价结果， 可对隧道结构进行静力学计算分析，必要时可做 动力学分析，进行截面的强度验算，评价隧道的 安全及稳定性。
高铁隧道运营阶段的 养护工作及工务维护
铁道工程系维护教研室 朱永伟
1 隧道运营阶段的养护工作 2 隧道档案的建立 3 隧道水害及整治措施
4 衬砌裂损及整治措施
5 衬砌侵蚀及整治措施 6 隧道冻害及整治措施
1 隧道运营阶段的养护工作 1.1 运营状态监视
铁路隧道: 机械通风管理和火灾防灾方面。
附属设施是硬件，管理法规是软件，只有硬件与 软件都抓好了，才能保证隧道的畅通无阻。
（2）裂缝宽度δ δ值是在缝口处沿垂直裂面方向量取的。按裂缝
宽度的大小可分为四个等级，即：δ≤0.3mm为毛裂 缝；0.3＜δ≤2.0mm为小裂缝；2.0＜δ≤20mm为中 裂缝；δ＞20mm为大裂缝。
1 隧道运营阶段的养护工作
1.2 检查以便及时发现隧道结构出现的病害
3.衬砌裂损的描述
（3）裂缝错Biblioteka 当衬砌出现错牙状裂缝引起隧道病害的原因有多种，主要可分为两类， 即人为因素和自然因素。
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万德友(铁道部工务局)【提要】在我国铁路运营隧道中有不同程度水害的隧道约占70 % 。
隧道水害的整治首先应从根本抓起, 重视和提高隧道防水的设计和施工质量。
在隧道维修实际工作中形成的行之有效的治理原则是,截、堵、排相结合,因地制宜,综合整治。
【关键词】隧道水害综合整治注浆防水层水是隧道万害之源。
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、涌水导致衬砌裂损,隧底吊空,铺底或仰拱破碎,道床翻浆冒泥;寒冷地区的隧道,因漏水冻融以致衬砌损坏,结冰侵限,危及行车安全;岩溶发育地区的隧道, 因大量涌水涌泥淹埋线路,中断运输。
而且,长大越岭隧道,一般水量较大,危害也甚。
如京广线大瑶山隧道、南岭隧道,襄渝线大巴山隧道,贵昆线梅花山隧道,浑白线枫叶岭隧道,京原线驿马岭隧道等,在施工期间及交付运营后, 都曾发生过严重水害。
因此,重视隧道水害,防止其发生和进行整治是一项重要而艰巨的任务。
本文试图通过对运营铁路隧道水害整治的评述,总结分析过去在整治这些病害实践中成功与失败的经验,探讨存在的问题与解决这些问题的途径。
正洞,导致隧道水害严重,长期限速运行。
施工质量不良是造成运营隧道水害的另一个重要原因。
施工质量问题表现在,隧道衬砌蜂窝空洞较多;铺底或施作仰拱前未认真清理底部,留有浮碴、泥沙及施工用杂物; 施工缝、伸缩缝、沉降缝“三缝”未按要求设置柔性嵌缝膏、弹性材料或橡胶止水带等, 甚至不认真用沙浆填塞,导致“十缝九漏”。
还由于使用年久的隧道,防排水设施失效,未及时修复,造成水害加剧。
2 整治运营隧道漏水的基本方法多年以来,广大的工务职工在隧道水害整治中积累了丰富的经验,创造了很多行之有效的方法。
归纳起来就是:截、堵、排相结合, 因地制宜, 综合整治。
其常用的基本方法是:211 加强地表及地下水的疏排(1) 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,用疏导积水、填平沟谷、砌沟排水等措施,使洞顶地表形成良好的排水系统,不使洞顶的地表水流入或渗入隧道。
洞口仰坡设截水沟和排水沟,并保持良好状态。
(2) 对地下水丰富, 隧道内无排水沟或排水沟深度不足而导致隧底积水的,应增设水沟,将单侧沟改为双侧沟,加深侧沟或采取设置密井暗管加深水沟等措施。
既有隧道侧沟沟底位于基床底面以上, 排水沟只能排除基底以上衬砌的渗漏水,隧道底部的地下水排不出去,积聚在基底以下。
在列车动荷载作用下基底软化, 沟墙开裂或倾倒, 铺底或仰拱破碎, 道床翻浆。
实践证明,消除这一病害有效的方法是将侧沟加深至轨面以下115 m左右,排除基底以下的积水,以保持隧底干燥和稳定。
(3) 增设或疏通平行导洞。
当长大隧道, 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—13 —1 运营隧道水害概况与成因分析据统计,截止1998 年底我国运营铁路有隧道5 000 余座, 总延长2 500 余km , 其中有水害的隧道约占70 % ,水害严重导致状态失格的有1 362 座, 占运营隧道总数的30 %以上。
我国铁路运营隧道水害所以如此严重, 主要原因是设计问题。
隧道是永久建筑物,设计基准期为80～100 年,质量良好的隧道运营初期是不应有水害的。
隧道勘测中地质钻孔较少,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部分地段,但处理不当也会对整座隧道带来危害。
在隧道富水地段, 在衬砌背后没有设置环向及纵向疏水盲沟,寒冷地区的隧道,缺少完善的保温设施,如成昆线沙木拉达隧道、贵昆线梅花山隧道, 施工时都有水平导洞,均没考虑利用作为运营排水,相反隧道交付运营后水平导洞因未衬砌而坍塌积水倒灌铁道建筑2000 年第12 期时,往往引起水漫道床,中断行车。
如贵昆线梅花山隧道、果纳隧道,京原线平行关隧道这种情况都曾多次发生,这时一般都采用增设或疏通平行导洞的方法。
(4) 增设防寒泄水洞是整治寒冷地区隧道水害的有效方法。
寒冷地区的隧道,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, 贴附在边墙成冰柱,积聚在道床上成冰丘, 都可能侵限危及行车安全,而且由于结冰冻胀, 导致衬砌裂损、脱落。
嫩林线的岭顶隧道、兰新线乌鞘岭隧道、京原线平行关隧道, 都曾因上述原因中断行车。
为消除其病害增设了泄水洞,泄水洞设在最大冻结线以下,以竖向排水沟与衬砌背后相连,并在泄水洞边墙及洞顶向围岩打潜水孔,以利疏排围岩中的裂隙水。
212 注浆堵水对注浆材料总的要求是: ①可灌性好; ②凝结时间可控制,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施工工艺简便; ⑥无毒,对环境无污染。
(1) 向衬砌背后围岩或回填层注浆。
一般使用普通水泥净浆或砂浆。
普通水泥净浆或砂浆原料丰富, 价格低廉,且结硬强度高,耐久性好, 但是普通水泥浆初凝时间长,且难以准确控制, 易造成浆液流失, 早期强度低,强度增长慢,易沉淀析水。
因此使用时必须加入速凝剂、膨胀剂、减水剂等使普通水泥浆具有快凝、早强、微膨胀的性能。
(2) 向衬砌内部注浆。
衬砌内部空洞、裂纹与围岩裂隙及回填层相比要小得多, 一般采用超细水泥。
超细水泥的比表面积为8 000～9 000 cm2 / g ,最大粒径为20 μm ,可渗入渗透系数10 - 3 ～10 - 4 cm/ s 的细砂或裂隙宽度大于0105 mm 的缝隙中。
而普通水泥的比表面积为3 000～3 200 cm2 / g ,最大粒径为90 μm ,只能渗入渗透系数大于5 ×10 - 4 cm/ s的粗砂或裂隙宽度大于016 mm的缝隙中。
超细水泥的可灌性与化学浆液相近,无毒、无污染、结硬强度高、耐久性好, 是衬砌内部注浆的理想材料。
(3) 向基底注浆。
一般在行车间隔内进行, 要求注浆材料必须具有快凝、早强、高强、微膨胀的性能,而且耐久性好。
注浆材料曾使用过水泥水玻璃混合液, 可灌性好、早期效果也好,但是水玻璃的耐久性差, 不久病害重新出现。
1996 年广铁(集团) 公司在南岭隧道整治隧底病害时,成功地使用了双快水泥注浆。
双快水泥注浆必须随着气温的高低掺加缓凝剂,工艺比较复杂。
1998 年在大瑶山隧道基床病害整治时,又成功地应用了GRM 水泥注浆,该水泥初凝13～15 min ,终—14 —凝16 ～18 min , 具有充分的操作时间, 可灌性好(15 min以内净浆流动度≥260 mm) ,从初凝到终凝基本上是突变的, 具有微膨胀性能。
灌浆结束后30 min 结硬强度达到8M Pa 以上,28d 抗压强度大于50M Pa , 这是向基底注浆的首选材料。
213 增设内防水层新建隧道衬砌防水一般采用防水混凝土或外贴式防水层。
由于认为灌注防水混凝土不易达到要求而较少采用,因此绝大部分隧道防水采用外贴式防水层。
然而运营隧道发生水害,增设外贴式防水层几乎不可能,因此通常增设内防水层。
内防水层虽然不能阻止水流进入衬砌内,但可阻止水流进入隧道内。
当水停止在衬砌内流动,衬砌内的孔洞可能因碳酸钙沉积而有一定程度的愈合。
设内防水层是比较经济的。
增设内防水层的方式有三种:一是刷涂,二是刮压,三是喷涂。
(1) 刷涂内防水层。
用于刷涂内防水层的材料主要有橡胶沥青或橡胶水泥、焦油聚氨酯、优止水( 优防水) 、赛柏斯等。
橡胶沥青或橡胶水泥是由橡胶( 三元丁橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等) 与沥青( 水泥) 共炼所得沥青( 水泥) 改性胶料。
该材料结合性较好,具有弹塑性,不透水,料源广,价格便宜,但易老化,耐久性差,不能在潮湿面施工,涂层外尚需做砂浆保护层。
焦油聚氨酯为聚氨酯与煤焦油的交联体, 为双组份室温固化型,价格较便宜。
胶膜固化后密封好,具有弹塑性。
但与橡胶沥青(水泥) 一样不能在潮湿界面施工,有毒性、有污染, 防水层外需做砂浆保护层。
优止水(优防水) 为加拿大进口优质防水剂,是一种渗透型的高强度防水材料, 以硅酸盐、硅砂为载体的无机材料,直接涂刷在衬砌表面,通过材料的晶体膨胀渗透, 充填到衬砌微孔中,成为衬砌的一部分,在衬砌表面形成极强的涂层,与既有衬砌粘接强度可达到2 M Pa ,施工简便,无毒无味,能在潮湿界面施工,不需要养护,不用做保护层,属刚性材料。
赛柏斯为加拿大进口防水材料,性能与优止水相近,价格较高。
(2) 刮压内防水层。
用刮压法做内防水层主要材料为R 料(改性确保时) , R 料是以耐候性好的丙烯酸高分子乳液为基料,配以体料剂及填料剂组成的新型防水材料。
其特点是可在潮湿界面施工,无毒无味,具有耐候、耐碱性,价格比较便宜,但必须做好养护工作, 刮完后1 h 开始养生,每天4 次,至少养生3 d 。
否则, 表面易粉化,严重影响防水效果。
(3) 喷涂内防水层。
喷涂内防水层的常用材料为普通水泥砂浆(必须掺速凝剂、减水剂) 、特种水泥砂浆、阳离铁道建筑2000 年第12 期子乳化沥青等。
水泥砂浆或特种水泥砂浆为最普通最常用的材料,施工方便,价格便宜,耐久性好,无毒、无污染, 但抗裂、抗渗性较差。
阳离子乳化沥青为80 年代后期科研成果,在乳化沥青内加入10 %～20 %阳离子氯丁胶乳搅拌而成。
其优点是可在潮湿界面上施工,材料延伸率大, 抗裂性强,弹性好。
其缺点是存放时间短,低温易裂,施作条件较差,防水层外需做保护层。
般都比较潮湿,增设内防水层使用的材料应具有可在潮湿界面上施工的特性,否则不是工艺麻烦就是影响效果;隧道内一般通风较差,使用的材料应该是无毒、无味、无污染的; 隧道是永久建筑物, 使用的材料应是耐久性好、长寿命的。
对于有侵蚀介质的隧道,在弄清侵蚀介质性质的基础上,选择耐腐蚀的材料;在有流水的部位,注浆应选用水溶性聚氨酯,因为水溶性聚氨酯遇水迅速膨胀和固化, 堵水效果显著, 但聚氨酯强度低,耐久性差,价格高。
流水一旦被堵住, 衬砌后仍应压注普通水泥净浆或砂浆堵塞空隙。
对衬砌局部少量漏水宜选用立止水、R 料、赛柏斯等堵水材料。
313 严格施工工艺不论采用哪种材料,不论增设内防水层还是注浆堵水都应严格按施工工艺进行,否则将严重影响整治效果。
所谓“三分材料,七分工艺”就是讲的这个道理。
这说明了按施工工艺操作的重要性。
首先,隧道增设内防水层时衬砌表面必须平整,要用凿毛、喷砂及高压水进行认真清理,使衬砌表面不得有灰尘、油污、泛碱、油漆、泛浆、剥落在即的混凝土等。
不然,无论用什么方法施做的内防水层都不可能与衬砌牢固地粘结在一起。
其次,增设内防水层必须在经过注浆堵漏的基础上进行,在衬砌有明显水流的情况下,不论用何种材料施作内防水层,都不可能与基底粘结牢固。