铁路隧道病害的综合检测与治理

合集下载

铁路隧道衬砌致灾病害的综合检测方法讨论

铁路隧道衬砌致灾病害的综合检测方法讨论摘要：在铁路隧道病害治理过程中，铁路隧道检验是非常重要的一方面。

能否对隧道内各项构件的病害进行精准的检验，决定了隧道整治完成率和有效性的提升，同时也和隧道运营风险出现有关。

在本篇文章中结合检测方式的优点和缺陷，提出了与隧道各项病害类型相符合的综合检测方式，从而结合实际情况全面的检测隧道的病害，为隧道病害整治提供一定的依据。

关键词：铁路隧道；衬砌致灾病害；综合检测方式现阶段，我国铁路隧道数量逐渐增多。

基于大量铁路隧道的开通和运营，铁路隧道灾害出现概率随之增加。

其中，社会方面加大了铁路隧道运营防灾问题的重视程度。

自从发生了隧道灾害以后，如果没有精准的调查和分析，灾后隧道产生的病害将会造成二次灾害。

对此，对铁路隧道展开病害调查、检测和整治是灾后恢复运营之前十分重要的一项工作。

1、铁路隧道运营期间的病害分析由于在隧道勘察、设计、施工、运营、维护、管理等不同阶段的诸多环节中存在较多影响因素，隧道结构往往存在不同程度的缺陷或病害。

同时，在铁路隧道运营期内，衬砌结构长期服役性能受气候变化、动力及空气载荷长期反复作用、地震破坏、渗水及冻胀、围岩劣化挤压等联合作用，结构损伤不断扩展、强度不断降低、既有缺陷问题加重，最终会对隧道安全产生严重威胁。

运营多年的铁路隧道在提速不久即掉块的事故也屡有发生，国内外已出现多起衬砌混凝土脱落、掉块等事故，例如，1999 年日本山阳新干线、2017 年沪昆客专等隧道，极大地威胁到列车运行安全。

伴随铁路规模的不断扩大及运营时间不断延长，检测技术与运营安全需求不匹配的矛盾将更加突出，先进、可靠的检测和评估技术手段对保障隧道衬砌质量至关重要。

针对隧道衬砌背面脱空等难以通过肉眼、图像等技术识别的隐藏病害，更是当下需要着重解决的问题。

第一，当前阶段，在铁路隧道运营过程中，隧道火灾列车脱轨、列车碰撞、设施脱落是需要防范的重点，而且隧道灾害会损害隧道衬砌、道床、轨道和其他附属设施等。

铁路隧道常见病害原因分析及整治技术

铁路隧道常见病害原因分析及整治技术摘要：由于运营年限、结构形式和运营路段的环境条件不同，隧道病害也多种多样。

根据病害部位可分为两类：隧道地表病害和内部病害。

其中，表面病害有剥落、掉块、裂缝、渗漏等，内部病害有空洞、坍塌、漏水、沉降、错位等。

目前，国内外隧道病害维修模式和设备单一，存在效率低、检测率低、误报率高等缺陷。

因此，研究一套系统、全面的隧道病害维修技术方案，是铁路隧道运营安全亟待解决的问题。

关键词：铁路隧道；病害原因；整治技术1铁路隧道的施工特点铁路隧道工程的施工环境颇为复杂，受地质、水文、气候等多重因素的制约，铁路隧道工程施工还需要使用众多大规格的机械设备，加之隧道内部空气不畅以及光线的不足，使得工程项目的整体施工难度较大。

铁路隧道工程施工通常需要多个工种和工序的完美衔接配合，且其主要在狭窄的工作面上展开大规模的进料、出渣运输等活动，其施工难度非常大，机械设备的应用优势难以得到有效发挥，施工技术难以高效落实到位，不利于工程建设工作的顺利开展。

对此，工程施工方案的确定必须立足于实际情况，采用合适的施工技术，增强各道工序间的衔接，构成一条富有秩序性的施工流线，以便高效推进施工进程。

2铁路隧道施工中的病害原因2.1衬砌欠厚及个别部位存在脱空和不密实现象（1）爆破设计不合理，未正确判断围岩岩性和岩石结构，在围岩软弱或完整性不足地段未及时调整爆破参数，造成隧道开挖轮廓不平、棱角分明。

（2）初期支护不规范，喷混凝土前未进行测量复核，欠挖部分处理，喷混凝土时凹凸面未喷平，初期支护平整度不符合规范要求。

（3）防水板固定不牢，铺设时留有足够的松铺系数。

混凝土浇筑后，防水板与初始支撑面粘贴不紧密。

（4）混凝土浇筑过程中未严格按要求进行振捣；当管道堵塞或混凝土浇筑至拱顶位置时，混凝土坍落度未及时调整，导致该位置混凝土不密实，背面出现空隙。

（5）当混凝土浇筑至拱顶灌浆时，现场人员经验不足，向搅拌站提供的补充量不准确，或主观认为浇筑已完成，未经认真分析，停止泵送混凝土，导致二次衬砌厚度不足，造成空洞。

关于隧道病害检测及防治

关于隧道病害检测及防治摘要：本文主要聪隧道病害，检测，防治方面论述隧道病害检测及防治这个主题，旨在与同行探讨学习，共同进步。

关键词：隧道；病害；检测；防治一、隧道病害的特点一般地面建筑结构物是先有结构，再有荷载，并且荷载明确，而險道是在地层中开挖而成，是先有荷载，再有结构，并且荷载目不明确，因此，其病害与其它建筑结构物的主要区别在于以下几点：①險道多为隐蔽工程，其二次衬砌与初期支护接触面、初支支护裂缝隐蔽，不易发现，只有通过特定的检测仪器才能发现。

②隧道病害引发的因素较多，对于单个病因应从地质、设计、施工及运营条件入手，进行分析，找出病因。

③目前，險道的设计理论还未成熟，较多的分析只停留在定性上，从而造成病害治理较为困难。

④目前，公路隧道病害检测与治理措施未有相关规范，因此，各处治设计单位方法不一。

二、隧道的病害类型主要包括：渗漏水病害（包括冻害）、衬砌结构裂损病害、基底破损病害以及其他类型病害等。

而这其中，渗漏水病害和衬砌结构破损病害是影响隧道安全性的主要因素。

2.1隧道渗漏水病害类型隧道渗漏水病害类型包括隧道漏水、涌水（拱部滴水、隧底冒水、孔眼渗水）、隧道衬砌周围积水、潜流冲刷、侵蚀性水对衬砌的侵蚀以及冻害等几种。

2.1.1隧道漏水和涌水隧道围岩的地下水，或洞顶地表水直接地（无衬砌）和间接地（通过衬砌的薄弱环节）以渗、漏、淌、涌等形式进入隧道内所造成的危害，叫漏水或涌水。

这是隧道中最常见的一种病害。

2.1.2衬砌周围积水隧道建成后，地表水或地下水向隧道周围渗流汇集，如不能及时排走将引起隧道出现病害就称为积水。

2.1.3侵蚀性水对衬砌的侵蚀（水蚀）围岩中地下水因含有盐类、酸类和碱类等化学成分，对混凝土衬砌起腐蚀作用而形成病害（水蚀病害）。

2.1.4冻害在严寒地区，地下水或地表水进入隧道后，冻结成冰，造成隧道功能受损害，称为冻害。

根据冻害的现象，冻害类型可分为挂冰、冰锥、冰塞、冰楔、围岩冻胀、衬砌材质冻融破坏和衬砌冷缩开裂等 7 种。

隧道质量病害整治方案

隧道质量病害整治方案1. 背景介绍随着城市建设的不断推进，大量隧道项目的建设和运营成为城市交通发展的重要组成部分。

然而，长期以来，隧道质量病害的出现对隧道的稳定性和安全性产生了严重影响，必须采取有效的整治措施来保障隧道的正常运营。

本方案旨在针对隧道质量病害，提出一套综合的整治方案，确保隧道的质量和安全。

2. 隧道质量病害分类在制定整治方案之前，首先需要对隧道质量病害进行分类和分析。

根据病害的性质和对隧道影响的程度，可以将隧道质量病害划分为以下几类：1.结构性病害：如裂缝、脱落、变形等，直接影响隧道的结构稳定性。

2.渗漏病害：如渗水、渗沙、渗泥等，会导致地基液化、土体溶解，加剧隧道土体的沉降。

3.排水病害：如积水、渗水不畅等，会导致隧道内部湿度过高，加速结构腐蚀和金属材料的腐蚀。

4.边坡滑动病害：如滑坡、崩塌等，会导致隧道周围边坡失稳、土体流失，严重危及隧道的安全。

3. 整治方案3.1 结构性病害整治针对结构性病害，需要进行综合的结构修复和加固措施，包括：•清除裂缝并补充填充材料，提高结构的孔隙率和抗震能力。

•利用高性能施工材料进行局部补修，修补脱落部位，恢复隧道结构的完整性。

•对变形较大的部位进行修整，减小变形引起的安全隐患。

3.2 渗漏病害整治针对隧道渗漏病害，需采取下列整治措施：•加固隧道围岩，提高围岩密实程度，减小渗漏通道。

•对渗漏部位进行密封处理，使用聚合物材料进行渗漏修复。

•完善排水系统，确保隧道内的排水通畅。

3.3 排水病害整治针对排水病害，应采取以下措施：•清理隧道内的积水，确保排水通畅。

•安装排水设施，包括泵站、排水管道等，以确保隧道内的湿度不超过规定范围。

•定期维护和检查排水设施，确保其正常运行。

3.4 边坡滑动病害整治针对边坡滑动病害，应采取下列整治措施：•对边坡进行加固，采用钢筋混凝土桩、锚杆等加固措施。

•定期检查边坡的稳定性，及时处理发现的问题。

•在边坡顶部设置防护措施，如铁丝网、挡土墙等，防止土体崩塌。

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。

铁路隧道常见病害原因分析及整治技术

铁路隧道常见病害原因分析及整治技术摘要：我国铁路隧道数量日益增多，截至2021年3月，全路运营铁路隧道约15554座，长度约18771.8km，其中高速铁路隧道4728座，长度约8185.9km。

铁路隧道建成时，部分区段存在拱墙背后空洞、衬砌厚度不足等施工缺陷，经过运营期列车荷载作用，极易引发其他各类病害，如衬砌渗漏水、开裂、掉块，隧底裂损、下沉与翻浆冒泥、上拱等。

这些病害恶化了铁路隧道服役性能，降低了隧道结构的安全可靠度和稳定性，威胁线路行车安全。

铁路隧道病害的原因涉及到环境、设计、施工、运营维护等多个方面，铁路隧道检测与整治已经成为继铁路建设之后的重要任务。

关键词：铁路隧道；常见病害；整治技术引言隧道开挖建成后，山体中的既有水系重新分布。

西北地区黄土隧道受地质、水文条件影响，围岩中的氯化盐、硫酸盐、碳酸盐等易溶盐类遇水后，伴随渗漏水流入隧道纵、环向排水盲管内结晶，久而久之造成排水盲沟（管）结晶堵塞，进一步发展导致既有排水系统失效。

另外，隧道渗漏水病害还会导致混凝土结构劣化，引发道床翻浆冒泥、接触网漏电跳闸等问题。

尤其在冬季，寒区铁路隧道渗漏水还常演变为衬砌挂冰、道床冻结等次生灾害。

因此，有必要针对既有线隧道渗漏水病害类型、原因及整治措施等开展进一步研究。

1铁路隧道常见病害原因分析1.1渗漏水由于隧道防排水系统不完善、年久失修，且隧道所在区域地下水丰富，雨水或地下水渗进隧道裂缝，极易产生渗漏水。

对京原铁路隧道病害整治施工发现，衬砌腐蚀剥落、衬砌裂缝、衬砌背后空洞不密实、衬砌厚度及强度不足、衬砌结构及围岩结构内部有裂缝病害等，都可造成渗漏水病害。

1.2冬季挂冰由于隧道位于较寒冷地区，渗漏水若得不到有效整治，可能造成冬季隧道冻害，引发拱部挂冰、边墙结冰、围岩冻胀、衬砌涨裂、隧底冰锥等病害。

1.3衬砌腐蚀该病害与地下水经地层的岩性及其所含侵蚀性物质有关。

在某些环境地质条件下，溶于水中的侵蚀性介质沿衬砌施工缝、变形缝、裂缝、毛细孔等路径，对衬砌混凝土产生物理、化学反应，机车长时间喷出的煤烟等也在衬砌内侧留下腐蚀痕迹。

运营隧道常见病害处治及监测技术分析

运营隧道常见病害处治及监测技术分析运营隧道是连接城市市区和周边地区，提供交通运输便利的重要基础设施。

隧道在长期运营过程中，常常会出现各种病害，导致隧道安全性能下降，甚至危及通行安全。

对隧道常见病害进行处治和监测技术分析十分重要。

隧道常见病害主要包括渗水、漏水、降雨、滑坡，裂缝等。

针对这些病害的处治和监测技术主要分为以下几种：针对渗水和漏水问题，可以采用防渗排水技术来解决。

常用的技术包括注浆、侵蚀法、搅拌桩等。

注浆技术是将水泥浆或快凝剂注入问题区域，填充裂缝，降低渗水现象。

侵蚀法是通过高压水流冲击地层，形成孔洞，进而排除水分。

搅拌桩则是通过旋转钢筋桩，将土层混合均匀，增加土壤含水量的同时降低孔隙率，达到排水效果。

这些技术可以有效解决隧道渗水问题，提高隧道的安全性能。

针对降雨导致的问题，可以采用排水系统等技术进行处理。

排水系统包括雨水收集系统、管道排水系统和泵站等，能够将积水及时排除，减小降雨对隧道的影响。

还可以采用开挖排水技术，如排水管道、开辟水沟等，加速地面积水的排除，保持隧道通行的畅通。

滑坡问题是隧道中较为常见的病害之一。

处理滑坡问题的主要方法包括加固和防护措施。

加固措施可以采用钢丝网、锚杆、趾板等，将滑动体与基岩或边坡充分连接，提高隧道的稳定性。

防护措施可以采用挡土墙、护坡等，减小滑动体和陡坡之间的接触力，防止滑动体进一步发展。

裂缝问题是隧道中常见的结构问题之一。

对于裂缝，可以采用填缝技术进行处理。

填缝技术主要包括混凝土填缝剂、聚合物填缝剂等，能够对裂缝进行修补和密封，提高隧道的结构强度和密封性。

对于隧道的病害监测技术，常用的方法包括动态监测和静态监测。

动态监测主要是通过安装传感器和数值模拟技术，实时监测隧道的变形和振动情况，提前预警病害的发生。

静态监测则是通过定期巡视和测量，对隧道结构的位移、裂缝等进行监测，及时发现并修复病害。

对于隧道的常见病害进行处治和监测是确保隧道安全运营的重要措施。

铁路隧道常见的病害成因及有效整治对策

铁路隧道常见的病害成因及有效整治对策发布时间：2022-03-31T05:51:23.135Z 来源：《工程管理前沿》2021年第9月第25期作者：董仕昱[导读] 铁路隧道在我国社会发展过程中占据着非常重要的地位，不过在实际的施工过程中会受到较多方面因素带来的影响，董仕昱中铁十四局集团第二工程有限公司，山东省泰安市 271000摘要：铁路隧道在我国社会发展过程中占据着非常重要的地位，不过在实际的施工过程中会受到较多方面因素带来的影响，这样就会导致各种病害问题的出现。

所以，铁路隧道施工单位要对这些常见病害予以足够的重视，结合实际的情况来采取相应的措施进行整治，这样才能够达到良好的施工效果。

关键词：铁路隧道；病害成因；拱顶脱空；二衬钢筋前言：通过铁路隧道工程实际调查发现，我国部分铁路隧道施工单位受到多方面因素影响比较深，这样就会导致相关管理人员无法对施工过程中常见的病害予以足够的重视，在这些病害的影响下不仅相关工作无法正常地开展，而且还会留下较大的安全隐患。

所以，施工单位要结合时代发展特点进行充分分析和了解，在此基础上对各种铁路隧道病害成因进行充分考虑，这样才可以采取有效的对策来进行整治，整体施工质量和效率也会因此得到进一步提高。

一、铁路隧道常见的病害成因分析（一）拱顶脱空在铁路隧道施工过程中会涉及到较多的环节，其中最为关键的就是二衬冲顶浇筑环节，然而部分施工单位在这个环节当中会受到诸如混凝土供应中断的影响而无法达到良好的浇筑效果，最终就会导致拱顶脱空问题地发生。

施工单位在开展二衬冲顶浇筑的时候会将二衬台车上的所有观察孔进行关闭，这样就会导致施工人员无法对混凝土灌注是否填满拱顶模内部的空间进行观察。

同时，一般情况下会依靠他们自身的工作经验进行判断，从而拱顶脱空问题发生的概率也会进一步增加。

所以，铁路隧道的拱顶围岩会因此而出现拱顶脱空，并最终导致其无法达到良好的支撑效果，在后期也会出现局部掉块或围岩塌陷等情况，严重的时候就会导致安全事故地发生。

运营隧道常见病害处治及监测技术分析

运营隧道常见病害处治及监测技术分析隧道是现代城市建设中不可或缺的重要基础设施，但隧道在长期使用过程中会受到多种病害的影响，譬如地下水渗漏、裂缝、沉陷等，严重威胁到隧道的安全和正常运行。

对隧道常见病害的处治和监测技术进行分析和研究，可以为隧道运营管理提供重要的技术支持。

对于隧道常见的病害，处理方法主要包括结构加固、泄水排涌、防水、修复裂缝等。

结构加固是一种常见的处治方法，可以通过加装预应力杆或钢筋、加厚隧道壁等方式，提高隧道的抗震承载能力和整体稳定性。

对于地下水渗漏、涌水等问题，可以采用隧道涵水层和隧道壁衬砌的方式，有效排渗水。

对于隧道出现的裂缝问题，可以采取注浆、板岩贴面等方式进行修复，提高隧道的使用寿命。

为了监测隧道的病害情况，可以利用传感器和监测设备进行实时监测和数据采集。

传感器可以测量隧道的挠度、变形、渗漏等指标，帮助工程师判断隧道的健康状况。

隧道监测设备可以提供隧道的视频监控、火灾报警、风速测量等功能，提高对隧道运行状态的全面监测和管理。

监测隧道常见病害的技术包括激光扫描仪、摄像头和地震监测等。

激光扫描仪可以通过激光束的反射来生成三维图像，用于监测隧道的形状变化和沉降情况，为后续的修复和加固提供数据支持。

摄像头可以通过实时录像和图像分析，监测隧道表面的裂缝、渗漏等病害情况。

地震监测主要是通过地震传感器测量隧道的地震反应，判断隧道的抗震性能和监测地震灾害的可能性。

对于运营的隧道常见病害的处治和监测技术进行分析和研究，可以帮助提高隧道的安全性和可靠性，降低隧道事故的发生概率。

隧道的良好运营和管理也需要不断创新和完善监测技术，提高对隧道病害的预测和早期干预能力，确保隧道的长效运行。

运营铁路隧道的病害整治

运营铁路隧道的病害整治中铁瑞威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。

铁路桥隧主要病害及整治对策

铁路桥隧主要病害及整治对策摘要：随着各地铁路事业的飞速发展，铁路运营线路不断增加，列车速度也随之不断提高，在这一背景下，铁路桥隧的病害问题日益突出。

桥隧主要病害种类包括：沉降、不均匀沉降、裂缝、翻浆冒泥和剥落掉块等。

桥隧病害的出现会影响列车的安全运营，不利于铁路运输事业的可持续发展。

因此，必须结合不同桥隧病害特点进行科学合理的整治对策。

近年来，太原地区铁路建设飞速发展，桥隧数量及规模也随之不断增加，但是由于长期超负荷运行，桥隧也逐渐出现了各种病害问题。

本文主要针对铁路桥隧中出现的各类病害进行分析探讨，并提出科学合理的整治对策。

关键词：铁路；桥隧；整治对策引言：铁路的建设是一项庞大的工程，涉及各个领域以及众多的专业技术人员，需要一个长期持续改进完善的过程。

在铁路建设过程中会产生大量的病害，这些病害不仅影响了铁路运营质量和安全性，还会给社会造成严重影响。

所以对于这些病害必须要采取相应措施来进行改善和修复，确保铁路可以继续安全稳定运行。

一、概述铁路桥隧是指铁路轨道的组成部分，包括桥梁和隧道。

其中，桥梁是指架设在线路上用于支撑和连接线路的构件，一般由主跨、次跨和侧墙组成；隧道是指建于铁路路基上的建筑物，主要由洞门、洞身和衬砌三部分组成。

由于桥隧是铁路线路的重要组成部分，桥隧质量直接影响到铁路运输的安全性、稳定性及可靠性，因此，对桥隧进行科学合理的维护具有重要意义。

桥隧日常维修养护是确保桥隧正常运营的前提条件，但目前桥隧日常维护工作仍然存在诸多不足，不能满足铁路运输发展的需要[1]。

在近几年的实践中发现，铁路桥隧中出现了一系列病害问题，如路基下沉、侧墙裂缝、不均匀沉降、剥落掉块等问题，对线路设备的安全性及稳定性产生了较大影响，严重影响列车正常运营。

因此，只有深入研究铁路桥隧常见病害特点及原因，才能制定科学合理的维修整治对策。

二、铁路桥隧主要病害铁路桥隧的主要病害类型包括沉降、不均匀沉降、翻浆冒泥和剥落掉块等。

运营铁路隧道病害检测、监测、评估及整治技术发展现状

收稿日期:2018-11-23;修回日期:2019-09-29基金项目:中国铁路总公司科技开发计划项目(P2018X011);中国铁道科学研究院集团有限公司科研开发基金重点项目(2018YJ029)第一作者简介:马伟斌(1977 ),男,山东无棣人,2006年毕业于中国铁道科学研究院,隧道工程专业,博士,研究员,主要从事隧道及地下工程方面研究工作㊂E-mail:dwangfei@㊂∗通信作者:柴金飞,E-mail:chaijinfei@㊂运营铁路隧道病害检测㊁监测㊁评估及整治技术发展现状马伟斌,柴金飞∗(中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所,北京㊀100081)摘要:铁路隧道病害具有一定的发展过程,如何在隧道病害进一步恶化之前采用相关仪器设备进行有效检测和实时监测,并进行定量化的科学评估,是铁路隧道检测㊁监测和评估领域面临的问题与考验㊂通过在铁路隧道运营维护领域的多年探索和积累,总结当前运营铁路隧道检测㊁监测㊁评估及整治技术的发展现状,对运营铁路隧道的日常运维养修具有重要的参考意义㊂首先,通过对铁路隧道病害进行普查和调研,对运营期铁路隧道病害进行梳理;然后,利用由验收检测㊁周期检测㊁日常检测㊁重点监测构成的运营铁路隧道检测㊁监测体系,及时掌握运营铁路隧道的运营状态;此外,基于运营铁路隧道状态评估方法,实现隧道建筑物劣化状态的快速评定;最后,通过对铁路隧道病害类型的归纳和原因分析,总结出一套适用于运营铁路隧道的病害整治技术体系㊂关键词:铁路隧道;隧道病害;检测;监测;状态评估;整治技术DOI :10.3973/j.issn.2096-4498.2019.10.002文章编号:2096-4498(2019)10-1553-10中图分类号:U 457㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID ):Development Status of Disease Detection ,Monitoring ,Evaluation andTreatment Technology of Railway Tunnels in OperationMA Weibin,CHAI Jinfei ∗(Railway Engineering Research Institute ,China Academy of Railway Sciences Corporation Limited ,Beijing 100081,China )Abstract :The railway tunnel disease has a certain development process.Before further deterioration of tunnel diseases,it is necessary to take relevant instruments and equipment for effective detection and real-time monitoring,and thenconduct quantitative scientific assessment,which is the problems and challenges faced in the field of railway tunnel detection,monitoring and evaluation.Through years of exploration and accumulation in the field of railway tunnel operation and maintenance,the current development status of detection,monitoring,evaluation and renovationtechnology of railway tunnel in operation are summarized,which has important reference significance for the dailyoperation and maintenance of railway tunnel in operation.Firstly,through the survey and investigation of railway tunnel diseases,the railway tunnel diseases in operation period are sorted out.And then the detection and monitoring system consisting of acceptance inspection,periodic inspection,daily inspection and key monitoring are used to timely grasp theoperation status of the operating railway tunnel.Furthermore,based on the condition assessment method of the operatingrailway tunnel,the rapid assessment of the deterioration of the tunnel building is realized.Finally,through the induction of the types of railway tunnel diseases and the analysis of their causes,a set of technical system of disease treatment suitable for the railway tunnels in operation is summarized.Keywords :railway tunnel;tunnel diseases;detection;monitoring;state assessment;treatment technology0㊀引言截至2018年底,中国铁路营业里程达13.1万km㊂其中,投入运营的铁路隧道15117座,总长16331km [1]㊂铁路隧道建成时,部分区段存在拱墙背后空洞㊁衬砌厚度不足等施工缺陷,经过运营期列车荷载作用,极易引发其他各类病害[2-3],如衬砌渗漏水㊁隧道建设(中英文)第39卷㊀开裂㊁掉块,隧底裂损㊁下沉与翻浆冒泥㊁上拱,排水系统冻害等㊂这些病害恶化了铁路隧道服役性能,降低了隧道结构的安全可靠度和稳定性,威胁线路行车安全㊂铁路隧道病害的原因涉及到环境㊁设计㊁施工㊁运营维护等多个方面,铁路隧道检测㊁监测已经成为继铁路建设之后的重要任务㊂我国运营铁路隧道检测㊁监测技术起步较晚,尚处于传统技术阶段㊂运营铁路隧道检测㊁监测领域主要存在的不足如下:1)快速巡检设备稀缺,信息来源与各项指标数据链单一,反馈信息融合性差;2)尚未建立数据采集㊁通讯㊁计算㊁预测㊁分析㊁评估㊁预警㊁可视化与决策分析功能的集成化平台,检测㊁监测成套技术尚未形成体系;3)尚未对重点监测㊁周期检测和日常检测项目予以区分;4)尚未对附属设施如防护结构㊁疏散设施㊁通风照明及隧道洞口高陡边坡等予以重视㊂因此,建立多指标㊁集成化㊁综合分析与精准决策的新型检测㊁监测成套技术体系,为运维养修部门提供科学决策依据具有积极意义㊂利用检测㊁监测手段发现运营铁路隧道病害或缺陷后,需要对隧道病害进行分类和分级,然后对隧道的服役状态进行评估㊂目前,我国铁路隧道状态评估方法基本上是定性分析,关宝树等[4]开发了铁路隧道病害诊断专家系统(tunnel default diagnosis),该系统可根据隧道病害的特征推定病害成因,得出隧道结构的健全度,并利用层次分析法和模糊数学建立了健全度量化判断模型;王春景[5]对运营隧道状态的综合评判进行了研究,将隧道病害分为结构类㊁防排水类㊁其他类3类㊂但上述评定方法存在内因及机制研究不足㊁偏重于数值计算㊁以静力状态为判断依据㊁规范涵盖范围不全等不足,不能明确表达出各影响因素对于计算结果的影响规律,仅仅采用这些比较初步的评价指标对隧道衬砌状态进行评估定级显然已不能满足目前的使用和养护要求㊂因此,结合铁路隧道运营实际,铁科院对铁路隧道状态劣化机制进行分析,研究定量化的评价方法,重新修订了‘铁路桥隧建筑物劣化评定标准“隧道部分㊂科学的服役状态评估结果能够有效指导运营铁路隧道养护维修,运营铁路隧道病害的整治面临维修天窗时间短㊁作业空间狭小㊁大型设备和材料进出受到极大限制等难题㊂如何在短暂的维修天窗内快速整治隧道病害以保障铁路运营安全,是铁路隧道面临的重大课题㊂本文在铁路隧道运营维护领域多年探索和积累的基础上,总结出一套汇集检测㊁监测㊁评估和整治于一体的铁路隧道全流程养护维修体系,以期为隧道养护维修提供参考㊂1㊀铁路隧道缺陷与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㊂以某铁路隧道情况为例,各类缺陷与病害所占比例如图1所示㊂图1㊀某铁路隧道病害类型及占比Fig.1㊀Type and proportion of diseases of a railway tunnel隧道衬砌是承受地层压力㊁防止围岩变形坍落的主体建筑物㊂衬砌承受地层压力的大小,主要取决于工程地质㊁水文地质条件和围岩的物理力学特性,同时与设计方案㊁施工方法㊁支护衬砌是否及时和工程质量的好坏等因素有关㊂铁路隧道缺陷与病害可按病害部位划分为拱墙缺陷与病害㊁隧底缺陷与病害㊂1.1㊀拱墙缺陷与病害1.1.1㊀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㊁衬砌混凝土质量缺陷㊁衬砌背后空洞或回填不密实[10]㊂1)衬砌厚度缺陷的主要原因有:①岩体开挖不到位;②模板支设出现偏差㊂2)衬砌混凝土质量缺陷的主要原因如下㊂①麻面:模板内表面粗糙㊁未清理干净㊁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㊂②露筋:绑扎钢筋或安装钢筋骨架时未放垫块或垫块位移㊁钢筋位移㊁结构断面较小㊁钢筋过密使钢筋紧贴模板,以致于混凝土保护层厚度不足㊂③蜂窝:混凝土配比不准(浆少石多),或搅拌不匀㊁浇筑方法不当㊁振捣不合理,造成砂浆与石子分离;模板严重漏浆等㊂④孔洞:骨料粒径过大㊁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㊁分层离析㊁振捣不实;混凝土受冻㊁混入泥块杂物等㊂⑤缝隙及夹层:施工缝处理不当以及混凝土中含有垃圾杂物㊂⑥缺棱㊁掉角:浇筑前模板未充分湿润,棱角过早拆模或拆模后保护不善㊂⑦裂缝:结构和地基产生不均匀沉降,水分蒸发过快,模板不牢固,混凝土内部和4551㊀第10期马伟斌,等:㊀运营铁路隧道病害检测㊁监测㊁评估及整治技术发展现状㊀表面温差过大,拆模时混凝土受到剧烈振动,混凝土养护不良㊂⑧强度不足:地下水影响,混凝土振捣难以按施工规程要求实施,混凝土直接养护湿度难以达标㊂3)衬砌背后空洞的主要原因有:①对超挖未按规范进行施工回填;②衬砌时拱顶灌注混凝土不饱满,振捣不够;③泵送混凝土在输送管远端由于压力损失㊁坡度等原因造成空洞;④防水板挂设松弛度控制不到位㊂1.1.2㊀隧道衬砌存在的病害隧道衬砌存在的病害主要有:衬砌裂损㊁渗漏水㊁冻害㊁腐蚀㊂1)衬砌裂损的类型主要有衬砌开裂㊁压溃㊁错动㊁掉块及组合工况㊂衬砌裂损的主要原因有:①垂向线状荷载㊁斜向线状荷载㊁水平线状荷载㊁垂向分布荷载;②灌注过快,混合料分散不均匀,振捣不充分,拌合时间过长;③使用条件和环境因素,如化学腐蚀环境㊁氯盐环境㊁冻融环境㊁内外温差环境;④碱性集料反应发生膨胀开裂,集料中的泥分出现不规则网状开裂,水泥的水化热发生热胀开裂㊁水泥异常凝结发生不规则开裂㊁风化岩和低质量的集料发生爆炸状开裂㊁下沉开裂㊂2)渗漏水病害类型有滴水㊁涌水㊁水蚀等㊂渗漏水病害的主要原因有:①地质条件复杂,岩溶发育,水压较大;②设计和施工水平达不到要求;③衬砌和防水材料存在一定不足;④排水系统堵塞㊂3)衬砌冻害类型主要有挂冰㊁冰椎㊁冰塞㊁冰楔㊁围岩冻胀㊁衬砌材质冻融破坏和衬砌冷缩开裂等㊂隧道冻害的主要原因有:①寒冷气温作用㊂隧道冻害与所在地区气温(低于0ħ或正负交替)直接相关,温度变化冻融交替是主要原因㊂②季节冻胀圈的形成㊂若隧道的排水设施埋在季节冻胀圈内,冬季易发生冰塞㊂③围岩的岩性对冻胀的影响㊂④隧道设计和施工的影响㊂对防冻问题没有考虑或考虑不周,造成衬砌防水能力不足,洞内排水设施埋深不足㊁治水措施不当,施工有缺陷,都会造成和加重运营阶段隧道的冻害㊂4)衬砌腐蚀㊂衬砌腐蚀分为物理性侵蚀和化学性腐蚀㊂产生腐蚀的主要原因有:①腐蚀介质的存在;②易腐蚀物质的存在;③地下水的存在且具有活动性㊂1.2㊀隧底缺陷与病害1.2.1㊀隧底缺陷1)底板未设置钢筋或钢筋间距过大㊂2)仰拱填充与仰拱一起浇筑㊂3)隧底超挖,未清理干净而留有虚渣,或施工期间用料配比不合理㊁混凝土占比较小,排水未尽,造成隧底充泥充水或不密实㊂4)仰拱矢跨比达不到设计要求,或将仰拱做成底板㊂5)仰拱填充分层浇筑,人为形成层间施工缝[10]㊂6)隧底不密实或空洞:①架设隧底钢架前或浇注混凝土前未将虚碴㊁杂物等清除干净;②隧底超挖部分未采用同级混凝土回填,而是采用虚碴回填;③地下水冲蚀作用㊂1.2.2㊀隧底病害隧底主要存在的病害类型有整体道床裂损㊁仰拱或铺底裂损㊁隧底上拱㊂1)整体道床裂损的主要原因[12]有:①列车荷载作用影响;②灌注道床时未及时清理隧底积水;③整体道床与隧道底部衬砌混凝土之间的黏结力不足;④混凝土浇筑工艺差㊁水泥等级不达标㊁道床的厚度不足㊁混凝土养生时间不足等质量问题;⑤地下水对整个道床的影响;⑥养护维修不良等㊂2)仰拱或铺底裂损的主要原因有:①列车荷载作用影响;②混凝土的收缩;③温度应力;④配筋不足;⑤混凝土材料及配合比不当;⑥养护条件差;⑦施工质量差等㊂3)仰拱和(或)填充层厚度不足的主要原因有:①隧底开挖时欠挖,未挖到设计隧底高程;②隧底有钢架地段钢架制作不标准,侵入仰拱造成混凝土厚度不足㊂4)隧底上拱依据隧底上拱的破坏力学特征分类,一般可分为5种基本类型:挤压流动型隧底上拱㊁遇水膨胀型隧底上拱㊁挠曲褶皱型隧底上拱㊁剪切错动型隧底上拱和地下水压力型隧底上拱㊂主要原因如下㊂①挤压流动型隧底上拱:主要发生在隧底为软弱破碎岩体的岩层,两帮和顶板的强度远大于底板岩体强度,在两帮岩柱的作用下,底板软弱破碎岩体挤压流动到隧道内,引发上拱病害㊂②遇水膨胀型隧底上拱:膨胀岩中含有大量亲水性黏土矿物时,遇水后会膨胀和软化,体积迅速增大,导致隧底上拱㊂③挠曲褶皱型隧底上拱:主要发生在较厚的整体性岩层,在高地应力的作用下,在隧底处发生剪切破坏而形成楔块岩体,并在水平应力挤压下产生错动而使底板上拱㊂④挠曲褶皱型隧底上拱:通常发生在隧道底板为层状岩体,其隧底上拱的机制是在平行层理方向的应力作用下,隧底岩层由于受压失稳向隧道内产生挠曲褶皱㊂⑤地下水压力型隧底上拱:当隧底存在积水且水头较高时,致使隧底结构长期承受较高的水压力,加上列车循环动荷载耦合作用,导致隧底结构变形或破坏而引起上拱㊂5)隧底防排水病害主要类型为地下水对混凝土腐蚀,排水不通畅,隧底高水压,涌水㊁涌砂等㊂隧底防排水病害的主要原因有:①盲管设置不合理或被泥㊁砂堵死,隧道建成后无法正常排水,使隧道内地下水位升高,造成隧道渗漏水;② 三缝㊁结构连接部位或混凝土缺陷部位未严格按有关规范或规则施作或未作处5551隧道建设(中英文)第39卷㊀理;③施工质量差,隧道结构强度不足而开裂渗水;隧道超挖部分采用弃碴回填,有些铺底也用弃碴作为材料,使隧底成为较弱地基,同时因回填度不均匀,易引起隧底开裂㊂而在钢轨接头部位,受到车轮冲击力比一般部位大5~10倍,使钢轨接头部位更易产生开裂和翻浆冒泥;④排水沟深度及宽度未达到设计要求;⑤石灰岩道碴,由于其质地比较软㊁韧度较低㊁磨耗率大,在运营中出现道床硬结㊁污脏现象严重,容易引起排水通道阻塞,道床积水㊂2㊀运营铁路隧道检测㊁监测技术2.1㊀常规检测㊁监测技术运营铁路隧道常规检测技术主要有:隧道拱部空洞敲击法(声波法)㊁探地雷达法(瑞雷波法)㊁高密度电法㊁瞬变电磁法㊁超声回弹综合法㊁衬砌表面数码摄像法㊁陆地声纳法㊁红外热像法㊁三维激光扫描法㊁原位钻孔检测法和材料强度试验法等㊂运营铁路隧道常规监测技术主要有:实时应力监测㊁动态应变监测㊁温度监测㊁有害气体监测和排水系统水位监测等㊂2.2㊀存在问题铁路隧道工程结构复杂,影响因素较多,其检测㊁监测特点㊁难点可概括如下:1)工作时间短㊁检测项目多㊁数据釆集难㊁信息传输量大,对自动化采集有迫切需求;2)从形变特点看,隧道工程往往同时包含累积性变形和突发性变形,需要综合使用静态监测和动态监测;3)监测内容同时包含方向性的矢量信息(如位移㊁应力㊁应变)与非方向性的标量信息(如渗流㊁衬砌质量),需要多层次监测;4)监测周期长,观测频率变动大,仪器选择㊁预警等级的设计需要与时俱进;5)监测精度要求不同,随监测指标变化而变化;6)监测范围广,涉及衬砌本体检测㊁监测与区域检测㊁监测,需做到宏观监测与微观监测相结合㊂针对运营期铁路隧道,快速检测㊁监测装备的短缺,维修天窗时间短等是目前检测㊁监测工作面临的难点㊂2.3㊀解决措施当前信息化技术㊁物联网技术㊁可视化技术㊁卫星定位㊁网络通信㊁智能设备㊁AI技术已经应用在各个领域,铁路隧道作为线路的重要组成部分,其运营环境较路基㊁桥梁㊁轨道等工程更为复杂㊁隐蔽,高模糊性的特点与迫切需求的现状要求尽快采用新技术㊁新设备㊁新理念,建立多指标㊁集成化㊁综合分析与精准决策的新型检测㊁监测成套技术体系㊂这对于保障列车安全运营,为运维养修部门提供科学决策依据具有积极意义㊂基于当前现状,铁科院建立了由验收检测㊁周期检测㊁日常检测㊁重点监测构成的铁路隧道检测㊁监测体系,如图2所示㊂图2㊀铁路隧道检测㊁监测体系Fig.2㊀Detection and monitoring system of railway tunnel 2.3.1㊀铁路隧道检测㊁监测体系基于铁路隧道检测㊁监测标准化作业管理,铁科院针对服役隧道不同状态下检测㊁监测的方式㊁频次等,形成了面向设计寿命的铁路隧道检测㊁监测技术条件,建立了由验收检测㊁周期检测㊁日常检测㊁重点监测构成的铁路隧道检测㊁监测体系㊂对于全部隧道,在竣工验收期,以衬砌质量检测车为主进行验收检测;进入运营期后,进行周期检测和日常检测;对于存在风险的重点隧道,开展移动与定点相结合的重点监测㊂所有检测㊁监测数据集中存储于隧道检测㊁监测数据管理系统中㊂2.3.2㊀铁路隧道周期检测及日常谱系化装备铁科院采用基于WEB的物联网技术与移动检测平台,研发了面向竣工验收期隧道的轮胎式衬砌质量检测装备(见图3)和面向运营期隧道的轮轨式衬砌质量检测装备(见图4)㊂轮胎式衬砌质量检测装备可通过车载地质雷达㊁表观裂纹扫描等检测手段,在竣工验收期检测隧道衬砌和底部结构存在的内部空洞㊁不密实和衬砌表观裂缝等信息㊂轮轨式衬砌质量检测装备可通过车载地质雷达等检测手段,在运营期检测隧道衬砌和底部结构在列车循环振动条件下疲劳损伤的演化过程等信息㊂衬砌质量检测装备采用车载地质雷达实现对隧道衬砌状态的检测㊂地质雷达法是一种以高频或超高频电磁波为信息载体,利用不同介电常数传播介质界面的电磁波反射特性和传播速度变化规律,对目标物进行探测和定位的方法,具有快速㊁无损㊁连续探测和实时显示的特点㊂2.3.3㊀重点隧道监测成套技术针对重点隧道,铁科院建立了涵盖围岩接触压力㊁锚索受力㊁锚杆受力等关键参数,地表位移㊁围岩体内位移及衬砌表面裂缝等关键指标,水位水压㊁有害气体㊁粉尘㊁边坡微变形等关键项目的数据采集体系,形成包括内力㊁变形㊁环境监测与视频监控4部分构成的重点监测成套技术㊂6551㊀第10期马伟斌,等:㊀运营铁路隧道病害检测㊁监测㊁评估及整治技术发展现状㊀图3㊀轮胎式隧道衬砌质量检测车Fig.3㊀Rubber-typed tunnel lining quality inspectionvehicle图4㊀轮轨式隧道衬砌质量检测车Fig.4㊀Wheel-track tunnel lining quality inspection vehicle2.3.4㊀铁路隧道检测㊁监测大数据平台以深度学习㊁数据挖掘和云计算技术为支撑,采用定位技术和面向对象的关系数据模型,针对海量㊁多源㊁异构检测㊁监测数据,研究分布式存储备份技术,建立多等级多角色用户体系,设计高可用数据库架构,开发数据在线管理及图表可视化等系统应用,并为数据处理的高性能计算㊁人工智能识别分析需求提供平台支撑,如图5所示㊂图5㊀隧道检测、监测大数据平台Fig.5㊀Big data platform of tunnel detection and monitoring3㊀运营铁路隧道状态评估3.1㊀现有评估原则和方法铁路隧道状态评估的原则有:系统性原则㊁定性与定量相结合原则㊁独立性原则㊁必要性原则㊁适用性原则㊁科学与可靠性原则㊂我国运营铁路隧道状态评估的主要方法有:可拓学方法㊁模糊物元理论㊁层次分析法㊁单一因素控制法等㊂我国运营铁路隧道状态评估相关规定如下:1)铁运函[2004]174号‘铁路运营隧道衬砌安全等级评定暂行规定“按照隧道衬砌缺陷与病害的严重程度,划分为轻微㊁较严重㊁严重㊁极严重4个等级进行评估㊂2)铁运[2010]38号‘铁路桥隧建筑物劣化评定标准“要求工务部门每年对桥隧建筑物按项目进行一次评估㊂隧道状态评定按劣化程度划分为A㊁B㊁C 3级,A 级又分为AA 和A12等㊂3)铁运[2011]131号‘高速铁路桥隧建筑物修理规则(试行)“也将高铁隧道按劣化程度划分为A㊁B㊁C3级,但较普速铁路更严,提高了一个等级㊂3.2㊀存在问题通过对目前铁路隧道劣化评定㊁状态评定等相关问题以及城市轨道交通技术状态评定等相关问题进行广泛调研,得出现有标准和规范存在以下问题:1)缺少拱墙衬砌混凝土厚度㊁强度和密实情况等评定内容;2)缺少隧底结构劣化评定内容;3)缺少防护门㊁洞内沟槽㊁通风设施㊁照明设施㊁疏散救援指示和导向应急标示劣化评定内容;4)缺少隧道洞口设施劣化评定内容;5)缺少隧道洞口环境劣化评定内容㊂3.3㊀铁路隧道劣化评定方法的优化近年来,随着高速铁路的快速发展,对隧道内轨道的平顺性要求大大提高㊂隧道整体道床裂损㊁仰拱或铺底裂损㊁隧底不密实或吊空㊁仰拱及填充层厚度不足等病害严重影响了隧底结构的稳定,进而影响了隧道内轨道的平顺性,给行车安全造成了较大负面影响㊂为适应铁路隧道快速发展的需要,完善和补充标准内容,在结合现有研究成果并征求大量专家意见的基础上,对现有铁路隧道桥隧建筑物劣化评定方法进行了优化,为铁路隧道运营安全提供技术支撑㊂3.3.1㊀隧道整体劣化等级划分本文通过比选常用的多因素㊁多源信息综合评价方法的特征及其适应性,研究隧道衬砌评价指标的获取方法,提出了运营铁路隧道整体劣化等级划分方法㊂隧道整体劣化程度分为A㊁B㊁C㊁D 4级,其中A 级分为AA 和A1共2级,见表1㊂7551隧道建设(中英文)第39卷㊀表1㊀铁路隧道劣化等级划分Table1㊀Deterioration grading of railway tunnels劣化等级对结构功能及行车安全的影响处置措施A AA(极严重)㊀结构功能严重劣化,危及行车安全立刻采取措施A1(严重)㊀结构功能严重劣化,进一步发展会危及行车安全尽快采取措施B(较重)㊀结构功能劣化,进一步发展会升为A级㊀加强监视,必要时采取措施C(较轻)影响较少㊀加强检查,正常维修D(轻微)无影响正常保养及巡检㊀注:多种隧道劣化并存时,应按劣化等级最严重的一项评定㊂3.3.2㊀铁路隧道拱墙结构劣化评定3.3.2.1㊀拱墙衬砌表观型病害劣化评定方法1)衬砌变形或移动的等级评定方法是按衬砌变形㊁移动㊁下沉等的发展速度来划分的㊂量测衬砌变形或移动的方法可采用投影式断面测定仪或利用激光对隧道的横断面进行测试;也可采用管式标尺㊁带尺延伸计㊁收敛计㊁带式标尺等仪器,对隧道的净空位移进行测定㊂在隧道净空位移测定前,必须在隧道衬砌上安设标志,设置测线㊂2)衬砌开裂的等级评定,主要是根据裂缝的长度㊁宽度和深度来确定,还应考虑裂缝的发展速度加以判断㊂3)对于压溃劣化等级划分是根据所在的部位(重点是拱部)㊁范围㊁深度的大小㊂确定开裂的长度和宽度㊁错台深度等可用折尺㊁比尺等进行,而测定裂缝的发展速度可采用裂缝计和各种应变计,也可采用砂浆饼㊁油漆标志等方法来测定㊂黏接带应采用尼龙或聚酯材料㊂3.3.2.2㊀拱墙衬砌结构型病害劣化评定方法1)衬砌混凝土厚度可采用仪器探测和钻孔取样等方法进行评定㊂2)衬砌背后空洞或回填不密实,可采用仪器探测㊁敲击声检和钻孔取样等方法进行评定㊂3)衬砌混凝土强度可采用回弹仪和取芯试验等方法进行评定㊂4)衬砌材料劣化可采用目测和仪器探测等方法进行评定㊂5)多种结构型病害并存时,应按劣化等级最严重的一项评定㊂3.3.2.3㊀拱墙渗漏水病害劣化评定方法1)漏水㊁涌水的评定方法可用肉眼观察:①检查漏水的位置对列车运行㊁洞内设备功能的影响程度;②检查各漏水处的漏水状态(可分为渗水㊁滴水㊁淌水㊁涌水4种);③线路上有无翻浆冒泥现象㊁钢轨及扣件有无锈蚀现象㊁排水设备是否良好等㊂可用量具测渗漏水量,用道尺或轨检车检查轨道几何形态㊂2)判定拱墙渗漏水对衬砌有无侵蚀作用的主要方法是对水进行化学测试,测出水的pH值㊂3)多种渗漏水病害并存时,按劣化等级最严重的一项评定㊂3.3.3㊀铁路隧道底部结构劣化评定3.3.3.1㊀隧底病害劣化评定方法1)底部结构开裂的等级评定,主要是根据裂缝的长度和宽度来确定,还应考虑裂缝的发展速度加以判断㊂2)底部结构混凝土厚度可采用仪器探测和钻孔取样等方法进行评定㊂3)底部结构空洞或回填不密实,可采用仪器探测㊁敲击声检和钻孔取样等方法进行评定㊂4)多种结构型病害并存时,应按劣化等级最严重的一项评定㊂3.3.3.2㊀隧底渗漏水病害劣化评定方法1)涌水㊁涌砂的评定方法可用肉眼观察:①检查涌水㊁涌砂的位置对列车运行㊁洞内设备功能的影响程度;②检查钢轨及扣件有无锈蚀现象㊁排水设备是否良好以及碎石道床是否有翻浆冒泥现象等㊂可用量具测渗漏水量,用道尺或轨检车检查轨道几何形态㊂2)判定隧底水体对道床有无侵蚀作用的主要方法是对水进行化学测试,测出水的pH值㊂3)多种渗漏水病害并存时,按劣化等级最严重的一项评定㊂3.3.4㊀铁路隧道冻害劣化评定1)在评定冻害对隧道功能影响程度时,主要是用肉眼观察及量具测定㊂2)多种冻害同时发育时,以最严重的一项为基准㊂3.3.5㊀铁路隧道附属结构劣化评定1)隧道防护门劣化评定方法:主要采用目测㊁尺量和使用测力计㊂2)隧道洞内沟槽劣化评定方法:主要采用目测和尺量㊂3.3.6㊀铁路隧道洞口病害劣化评定1)隧道洞口防排水设施劣化评定主要采用设计资料查阅㊁现场普查等方法进行㊂2)隧道洞口浆砌片石结构或混凝土结构劣化评定可采用目测㊁回弹仪和混凝土碳化仪等方法或工具进行㊂3)洞口多种病害同时发育时,以最严重的一项为基准㊂8551。

铁路隧道常见病害原因分析及整治技术

铁路隧道常见病害原因分析及整治技术摘要：近些年，社会快速发展，带动了我国各领域进步。

目前，衬砌开裂、脱空、施工缝及底板渗水是铁路隧道常见四大病害，危及隧道运营安全。

为此，文章结合西南地区铁路建设施工经验，从设计、施工各环节较为全面地总结了以上四种隧道病害产生的主要原因，并提出了针对不同程度病害的整治措施和预防建议，相关成果可为铁路隧道的设计、施工提供参考。

关键词：隧道病害；裂缝；脱空；渗水引言铁路隧道工程施工监理是对工程质量以及施工安全进行严格控制与管理，隧道工程的质量关系人们的生命安全。

工程施工质量是保证铁路建设的核心，是铁路工程施工管理过程中不可推卸的责任，影响隧道工程质量的因素较多，如人为因素、机器因素、材料因素以及环境因素等。

为了实现对铁路隧道工程施工质量有效的监督与管理，需要把控好每一个影响工程质量的因素，针对不同的因素采取不同的措施，对每一个环节严格控制，保证铁路隧道工程的施工质量。

1进入隧洞前防排水施工技术分析（1）施工人员充分了解隧道顶部具体的情况，如果发现隧道顶部存在着岩石裂缝的情况，应该采用混凝土喷射的方式，封闭隧道顶部的裂缝，然后才能进行铺砌施工作业。

（2）施工线路上部分路段存在着溶腔积水的现象，施工技术人员必须采取有效的措施，排除溶腔内的积水。

（3）如果隧道施工线路上存在着地表泉眼，施工技术人员应借助导管，将其彻底从施工区域内引出，避免影响后续的施工。

（4）施工技术人员还必须按照隧道施工具体的要求，在隧道洞门的上方设置完善的截水沟，将地表的水及时排出，减少地表渗水。

此外，为了避免在施工中隧道洞门边、仰坡出现渗漏水溜坡、坍塌的问题，施工技术人员还应该对其采用喷射混凝土或者浇筑混凝土端墙的方式进行防水处理。

2铁路隧道施工中的缺陷2.1缺少完善的施工风险评估体系现阶段，隧道建设项目的风险评估报告是对以往建设项目风险报告的借鉴或只停留在设计阶段，其在现有建设项目中使用时，无法发挥最佳的效果。

铁路隧道病害的调查规程

铁路隧道病害的调查规程摘要：一、铁路隧道病害的概述二、铁路隧道病害的调查方法三、铁路隧道病害的整治与防治四、总结与展望正文：一、铁路隧道病害的概述铁路隧道病害是指在铁路隧道建设和运营过程中，由于各种因素造成的隧道结构、衬砌、附属设施等方面的损坏、变形或功能障碍。

隧道病害不仅会影响铁路运输的安全和畅通，而且在严重情况下可能导致隧道结构的破坏和事故发生。

我国铁路隧道病害主要有衬砌裂缝、渗漏水、基底沉降、结构变形等。

二、铁路隧道病害的调查方法1.现场勘察：通过对隧道现场进行实地勘察，观察隧道结构、衬砌、附属设施等方面的情况，初步了解隧道病害的类型、程度和分布。

2.检测与监测：采用地质雷达、红外热像仪、超声波检测等仪器对隧道病害进行检测，以便更准确地掌握病害的发展趋势和危害程度。

3.资料分析：收集隧道设计、施工、运营等相关资料，分析隧道病害产生的原因和机理。

4.数值模拟：利用数值模拟方法，模拟隧道病害的发展过程，预测未来病害的发展趋势。

三、铁路隧道病害的整治与防治1.整治原则：根据隧道病害的类型、程度和原因，制定相应的整治措施。

整治过程中应注重安全性、耐久性、经济性和可行性。

2.整治方法：针对不同类型的隧道病害，采用相应的整治方法，如注浆加固、锚杆支护、喷射混凝土等。

3.预防措施：加强隧道设计和施工质量控制，提高隧道结构的承载能力和抗病害能力。

同时，加强隧道运营过程中的监测和维护，及时发现和处理病害。

四、总结与展望铁路隧道病害调查规程的制定和实施，有助于规范隧道病害的调查方法和工作流程，提高隧道病害防治的技术水平。

随着我国铁路事业的快速发展，隧道病害问题将越来越受到关注。

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。

隧道病害整治报告

隧道病害整治报告1. 概述本报告旨在对隧道病害进行系统的分析和整治方案的提出。

隧道病害是指由于隧道工程的自然条件、设计选用、施工方法等因素而导致的隧道结构、设备或材料出现的异常状态。

隧道病害的存在不仅会影响隧道的使用寿命和运营安全，还对周边环境造成潜在风险。

因此，对隧道病害进行及时有效的整治具有重要意义。

2. 隧道病害分类与分析2.1 分类隧道病害根据其产生的原因和具体病害类型可分为以下几类：1.地质病害：包括隧道坍塌、地层沉降、冒水等；2.结构病害：包括隧道结构开裂、变形、渗漏等；3.设备病害：包括隧道照明系统故障、通风系统失效等；4.动植物病害：包括昆虫、霉菌侵袭等；5.环境污染：包括水质污染、大气污染等。

2.2 分析针对隧道病害，我们进行了详细的现场调查和数据分析，发现以下问题：1.隧道B段出现地层沉降和渗水现象，导致隧道内交通流量受限；2.隧道C段墙体出现大面积开裂，严重影响结构强度；3.隧道照明系统存在多个灯具损坏问题；4.隧道内部植物生长过于茂盛，对通风系统造成堵塞；5.隧道排水系统存在污染问题，需要加强维护和清理工作。

3. 整治方案基于对隧道病害的认真分析和综合评估，我们制定了以下整治方案：3.1 地质病害针对隧道B段地层沉降和渗水问题，我们建议采取以下措施：1.加强隧道附近岩体加固工程，提高地质力学参数；2.针对渗水问题，进行地下水抽排工程，保证路面干燥。

3.2 结构病害对于隧道C段墙体开裂问题，我们建议采取以下措施：1.进行墙体补强工程，包括注浆、加固钢筋等；2.定期监测墙体变形情况，及时进行维修。

3.3 设备病害针对隧道照明系统故障问题，我们建议采取以下措施：1.对已损坏的灯具进行更换和维修；2.定期检查照明系统设备，确保正常运行。

3.4 动植物病害针对隧道内植物生长过于茂盛问题，我们建议采取以下措施：1.进行植物清理工作，将过于茂盛的植物进行修剪；2.定期进行通风系统的维护和清理，确保通风畅通。

综合整治高速铁路隧道衬砌病害

• 三是签订安全配合协议。施工单位与工务、供电段签订停电配合协议，与公安部门签订栅栏开口协议，并安排人员昼夜看守。
加强现场控制，确保施工质量和安全
2．认真组织施工演练。
重点组织隧道施工作业平台拼装、固定和运输等操作流程演练，明确作业人员岗位职责，掌握施工方法。在开工后的前3个封锁天窗内，由施工负责人对作业平台、凿除混凝土及围岩、安装钢筋模板、空压机、压浆泵等机械设备的连接调试、注浆咀安装、注浆、开槽堵漏等工序完成时间以及人员材料运输走行时间进行统计，以此时间为据，确定天窗点内各作业项目工作量，同时确定线路开通前施工列车返回时间，确保按时开通线路。
加强组织协调，科学制定整治方案
2．明确整治责任主体。
根据《中国铁路总公司关于铁路隧道、路基工程质量专项整治的通知》（铁总办函〔2013〕11号)要求，明确“隧道衬砌开裂、（易）掉块、空洞、不密实、厚度不足、渗漏水、底板开裂、翻浆冒泥等问题属工程质量缺陷，由原施工单位落实费用并负责整治，相关工务段、供电段配合。
加强现场调研，全面开展隐患排查
3．提高无损检测标准。 •一是增加检测测线。针对隧底开裂、翻浆冒泥等病害，单线隧道布置6条测线（拱顶、左拱腰、右拱腰、左边墙、右边墙、隧底各1条），双线隧道布置8条测线（左拱顶、右拱顶、左拱腰、右拱腰，左边墙、右边墙、左隧底、右隧底各1条）。
• 三是落实检查流程。检查人员站在行驶速度低于 5km/h的检查作业车（轨道车）上对施工缝、注浆孔等重点处所以及可疑处所进行敲击检查、拍照、测量，并用红油漆标记病害处所。
高铁座谈会材料
综合整治高速铁路隧道衬砌病害
南昌铁路局工务处二〇一四年八月十四日
我局管内高铁隧道共255座(其中杭深线112 座、昌九城际铁路3座、龙漳线23座、向莆铁路 117座)，总长627753米。针对近年来高铁隧道衬砌掉块、空洞、裂缝、渗漏水及隧底开裂、翻浆冒泥等病害凸显问题，我们举全局之查