高速铁路隧道衬砌养护与检测技术
隧道工程衬砌地质雷达无损检测技术
隧道⼯程衬砌地质雷达⽆损检测技术隧道衬砌质量地质雷达⽆损检测技术1 前⾔1.1⼯艺概况铁路隧道衬砌是隐蔽⼯程，⽤传统的⽬测或钻孔对其质量进⾏检测有较⼤的局限性；应⽤物理勘探的⽅法对隧道衬砌混凝⼟进⾏⽆损检测，可取得快速、安全、可靠的效果。
1.2⼯艺原理电磁反射波法（地质雷达）由主机、天线和配套软件等⼏部分组成。
根据电磁波在有耗介质中的传播特性，当发射天线向被测介质发射⾼频脉冲电磁波时，电磁波遇到不均匀体(接⼝)时会反射⼀部分电磁波，其反射系数主要取决于被测介质的介电常数，雷达主机通过对此部分的反射波进⾏适时接收和处理，达到探测识别⽬标物体的⽬的(图1)。
图1 地质雷达基本原理⽰意图电磁波在特定介质中的传播速度是不变的，因此根据地质雷达记录的电磁波传播时间ΔT，即可据下式算出异常介质的埋藏深度H：H V T=??2 (1)式中，V 是电磁波在介质中的传播速度，其⼤⼩由下式表⽰：V C =ε (2)式中，C 是电磁波在⼤⽓中的传播速度，约为3.0×108m/s ；ε为相对介电常数，不同的介质其介电常数亦不同。
雷达波反射信号的振幅与反射系统成正⽐，在以位移电流为主的低损耗介质中，反射系数可表⽰为：2121εεεε+-=r (3)反射信号的强度主要取决于上、下层介质的电性差异，电性差越⼤，反射信号越强。
雷达波的穿透深度主要取决于地下介质的电性和波的频率。
电导率越⾼，穿透深度越⼩；频率越⾼，穿透深度越⼩。
2 ⼯艺特点电磁反射波法（地质雷达）能够预测隧道施⼯中衬砌的各种质量问题，分辨率⾼，精度⾼，探测深度⼀般在0.5m ～2.0m 左右。
利⽤⾼频电磁脉冲波的反射，中⼼⼯作频率400MHz/900 MHz/1500 MHz ；采⽤宽带短脉冲和⾼采样率，分辨率较⾼；采⽤可调程序⾼次迭加和多波处理等信号恢复技术，⼤⼤改善了信噪⽐和图像显⽰性能。
（1）操作简单，对⼯作环境要求不⾼；（2）对衬砌隐蔽⼯程质量问题性质判断⼀般精度较⾼，分辨率可达到2～5cm ，检测的深度、结构尺⼨以及⾥程偏差或误差⼩于10%，缺陷类型识别准确度达95%以上；（3）通过专业的RADAN 6.0分析软件，专业的技术⼈员可以迅速的完成数据处理等。
13.1.隧道衬砌厚度检测.
之
隧道养护与维修
——隧道衬砌厚度检测
主讲人：欧阳艳
隧道衬砌厚度检测
《铁路隧道防排水技术规范》(TB 10119—2000 ）规定：混凝土防水，除了要求混凝土致密， 孔隙 率小,开放性孔隙少以外,还需具有一定的厚度。地 下水从混凝土中渗透的距离增大，也就是使阻水截 面加大，当混凝土内部的阻力大于外部水压时,地下 水就只能渗透到混凝土中一定距离。因此混凝土衬 砌必须有一定的厚度，才能抵抗地下压力水的渗透 。考虑到现场施工的不利因素及钢筋混凝土中钢筋 的引水作用，而把混凝土衬砌的最小厚度定为30cm 。
请批评指正！
please give some questions
隧道衬砌厚度检测
地质雷பைடு நூலகம்测试方法
隧道衬砌厚度检测
测量原理
地质雷达系统及衬砌厚度检测原理如图所示，图 上采用II，III级围岩条件下的隧道衬砌模型，描述 了地质雷达系统的工作方式,并给出了电磁波反射工 作图示,用来说明和帮助 理解衬砌厚度的检测原理 。
隧道衬砌厚度检测
测量原理
隧道衬砌厚度检测
测量原理
隧道衬砌厚度检测
地质雷达测试方法
探测隧道厚度时，一般先设计测线条数和测线位 置，设计好测线位置后,可利用地球物理方法探测得 到测线上不同位置的衬砌厚度,结合隧道轮廓仪等， 可以测出某断面上5个测点厚度分布为0.4m，0.45m ，0.35m，0.4m，0.4m根据隧道衬砌界限图获得不同 断面界限，即可以得到截面不同位置的衬砌厚度并 绘制衬砌断面形状图。值得说明的是，未布置测线 位置的衬砌厚度根据已知点厚度线性插值获得。如 果测线上不同位置的衬砌的断面图都已知，则可重 建整条隧道衬砌几何图形，以便进行进一步的病害 分析和研究。
地质雷达法TB10223-2004铁路隧道衬砌质量无损检测规程
不连续 ，较分散 ； ３ 空 洞 ：衬砌界面反 射信号强 ，三 振相 明显 ，在其下 部仍
有强 反射界面信 号 ，两组信号 时程差较大
４．３．９ 衬砌 内部钢架 、钢筋 位置分布 的主要判定 特征应符 合下
列要求 ：
１ 钢架 ：分散的月牙形强反射信号 ； ２ 钢筋 ：连续的小双 曲线形强反射信 号〔）
１ｍ ； ６ 应 随 时记 录可 能对测量 产生 电磁 影响 的物体 （如渗水 、
电缆、铁架 等）及其位置 ；
７ 应 准 确标记测量位 置。
.bzfxw
４．３ 数据处理与解释
４．３．１ 原始数据处理前应回放检验，数据记录应完整、信号清 晰，里程标 记准确。不合格的原始数据不得进行处理与解释。 ４．３．２ 数据处理与解释软件应使用正式认证的软件或经鉴定合 格的软件 。 ４．３．３ 数据处理与解释可采用下列流程 ：
１） 在 已 知 厚 度部 位或材料 与隧道相 同的其他预制件 上测
量 ； ２） 在 洞 口 或 洞 内避车洞处使 用双天线 直达波法测量 ；
３） 钻 孔 实 测 ３ 求 取 参数时应具备以下条件：
功 标 定 目 标 体 的厚 度一般不小 于 巧 ｃｍ，且厚度己知 ； ２） 标 定 记 录中 界面反射信号应清晰、准确 ４ 标 宁 结果 应按下式计算
。＝｛（）竺３ｔ）
＼ ２ｄ ／
（４．２．２－ １）
。一２ｄｔＸ １０９
（４．２．２－２）
式中 。— 相对介电常数； 二— 电 磁 波 速 （ｍ／ｓ）； ｔ— 双 程 旅 行时间 （ｎｓ）； ｄ— 标 定 目 标体厚度或距离 （ｍ）ｏ
· ６
４．２．３ 测量 时窗由下 式确定 ： ２ｄ抵
.bzfxw
铁路隧道衬砌质量无损检测规程
&$ % " &&
# $ * $ )! 测量时窗 !, Y ( 7 X Z Y , Y 3 [ [ 2 , Yd 2 3 ; \ d 信号采集的时间范围 ! # $ * $ * +! 电磁波速 !_ Y J \ C 2 [ ] Y J Y C [ Z \ , ( 3 Y [ 2 Cd ( _ Y c\ 1 电磁波在介质中的传播速度 ! # $ * $ * *! 初至 ! ] 2 Z 7 [( Z Z 2 _ ( J \ ] ( C \ X 7 [ 2 C ( Jd ( _ Y 激发时 " 在某测点观测到的第一个波到达的时间 ! # $ * $ * #! 有效异常 !Y ] ] Y C [ 2 _ Y( 3 \ , ( J c 检测目标体产生的异常 ! # $ * $ * .! 干扰异常 ! 2 3 [ Y Z ] Y Z Y 3 C Y( 3 \ , ( J c 检测目标体以外的其他因素 # 或目标体 $ 引起的异常 ! # $ * $ * "! 时域 ! [ 2 , Y ] 2 Y J ; 介质内某质点以时间为变量的振幅 % 相位函数 " 即时间波形 ! # $ * $ * %! 频域 ! ] Z Y X Y 3 C 2 Y J ; b c] 介质内某质点以频率为变量的振幅 % 相位函数 " 即频率 % 相位谱 ! # $ #! 符 !! 号 & & 相对介电常数 ( Z& & & & 时间 & & & 检测和标定目标体的厚度 # 或距离 $ 8& & & 电磁波速 ?& & & & 采样率 @ & & 天线中心频率 A& & & 衬砌混凝土的纵波速度 ?L& & & 反射面在频域中的对应频差 9 A& & & 混凝土强度等级 " 即保证率为 ) $ 8 # %& %- 的混凝土强度标准值 # # % &’ ( .! 基本规定 标定和保养 ! . $ + $ *! 检测仪器应按规定定期检查 % 防潮 % 防震性能 " 并应满足现场温度和湿度环境的要求 ! . $ + $ #! 检测仪器应具有防尘 % . $ + $ .! 检测前的准备工作应符合下列要求 ’ 施工图 % 设计变更资料和施工记录 ( *! 收集隧道工程地质资料 % 选定技术参数 ( #! 制定检测计划 " 做好测量里程标记 ! .! 进行现场调查 " . $ + $ "! 检测报告应符合下列规定 ’ 完整 " 数据应真 实 % 齐 全!内 容 应 包 括’ 检 测 项 目% 检 测 方 法% 采 *! 检测报告应准确 % 用的仪器和设备 % 工作布置和工作量 % 检测数量 % 抽验地段及结果 % 资料处理和解释 % 结论 ! 内容需包括 ’ #! 检测报告所附的资料表和成果图件应符合本规程附录 G 要求 " $ 测网布置平面图 " 含测线的位置 % 方向和里程等 ( * $ 衬砌厚度及回填纵剖面图 ( # $ 衬砌厚度检测结果 % 衬砌混凝土强度等 级 检 测 结 果 % 衬 砌 背 后 回 填 情 况 统 计% 钢架 .
高速铁路隧道工程二次衬砌施工关键技术
高速铁路隧道工程二次衬砌施工关键技术摘要：随国家经济高速发展，高速铁路建设规模逐步扩大，其中山区铁路线路建设越来越多，山岭隧道线路占比高，因隧道工程结构特殊，受施工因素及不确定因素影响较多，运营期间结构安全尤为重要。
本文以张吉怀铁路ZJHZQ-10标段隧道工程二次衬砌施工为例，总结了隧道二次衬砌施工质量控制关键技术。
关键词：高速铁路；二次衬砌；施工质量；关键技术一、工程概况新建张吉怀铁路自张家界地区黔张常铁路张家界西站引出，经吉首市沪昆客专怀化南客站，线路全长247.481km，设计行车速度350公里/小时。
我单位承建的新建张家界经吉首至怀化铁路位于湖南省怀化市境内，其中10座隧道，共10.5km。
二、二次衬砌结构质量通病近年，部分高速铁路暴露出较多的质量问题，严重威胁高速铁路运营安全，2019年某铁路衬砌掉块，导致正在运行的高速铁路列车脱轨。
隧道工程施工作业环境复杂，影响因素及不确定因素较多，受当前施工水平限制，隧道二次衬砌施工质量缺陷较高，我单位隧道施工过程中，为保证隧道衬砌质量，从工艺工装入手，优化二次衬砌施工关键技术，最后取得了较好的效果。
针对主要衬砌质量问题进行分析，选取正在施工的120m隧道衬砌进行全数检查，采用雷达扫描、敲击、目测、回弹仪和钻芯进行检测，针对衬砌工程主要质量缺陷，检查完成后，存在问题统计如下：序号项目检查组数（组）累计问题（处）平均数量（处/组）备注1隧道拱墙衬砌欠厚1017 1.72隧道衬砌脱空1046 4.63二衬端头缺陷1010104混凝土不密实1055 5.55混凝土强度不足1030.3表1：隧道衬砌工程常见质量缺陷统计表三、确保二次衬砌质量的施工技术1、3D扫描技术三维激光扫描仪扫描原理主要是通过高速激光扫描测量的方法，大面积、高分辨率、快速的获取物体表面的三维坐标，突破了传统的单点测量方法。
这一技术逐步在高铁隧道行业得到大规模的应用，毫米级点间距，每秒可以扫描上百万个点，所以也被称为全景复制技术。
(完整版)高速公路隧道养护规范
频率：由异常事件决定； 方法与工具：由受影响的结构决定采取的检查方法、工具和设备； 检查记录：同定期检查； 分析判定：同定期检查； 检查结果：提交特别检查报告，内容包括：
a. 对结构的技术状况和功能状态的评价; b. 对结构的养护维修状况的评价及建议; c. 需要实施专项检查的建议; d. 需要采取处治措施的建议。
损，经常保持结构物完好状态。
病害处治：修复破损结构，消除结构病害，恢复结构物设计
标准，维持良好的技术功能状态。
Chang'an University
2.土建结构
2.1 清洁维护
一般要求：经常性、周期性进行，频率综合隧道特点确定。 路面清洁：
a. 高速公路 >1次/日，其他公路 >1次/月； b. 机械作业为主，以人工作业为辅； c. 必要时采用特殊方法。
Chang'an University
2.土建结构
专项检查概述
频率：根据定期检查和特别检查的结果，或者通过其他途径决定； 专门机构完成 检查项目、内容及其要求：有针对性地确定； 方法与工具：由受影响的结构决定采取的检查方法、工具和设备； 检查记录：同定期检查； 原因分析、判定：寻找土建结构发展变化的 原因，探索其规律； 检查结果：提交专项检查报告，内容包括：
Chang'an University
表 A .0 .2 定期 (特别)检查记录表
检查人：
Chang'an University
记录人： 。
隧道检查展示图（附录A）
Chang'an University
表2.3.5 定期检查内容及判定表
Chang'an University
2.土建结构
高速公路隧道衬砌质量无损检测技术规程
公路隧道衬砌质量无损检测技术规程1范围本标准规定了公路隧道衬砌质量无损检测方法。
本标准适用于山西省境内公路隧道衬砌施工过程、工程验收及运营维护的质量检测。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
JTG F60-2009公路隧道施工技术规范JGJ/T23-2011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程3术语和定义3.1地质雷达法借助空间探测雷达原理，使用仪器向被探测物体（地质体、建筑物等）发射高频电磁波束，通过观测研究反射电磁波的时间滞后及强弱特征，来研究地质体的电磁勘探法。
3.2声波反射法利用激振声波信号，实测加速度或速度响应曲线，依据波动理论进行分析，评价锚杆锚固质量的无损检测方法。
3.3介电常数介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场，在相同的原电场中某一介质中的电容率与真空中的电容率的比值即为介电常数。
3.4相对介电常数介质相对于真空的介电常数。
3.5采样率每个采样周期的采样点数。
3.6采样间隔相邻采样点间的采样时间间隔。
3.7时窗信号采集的时间范围。
3.8直达波由信号发射端直接传播到接收端的波。
3.9有效异常检测目标体产生的异常。
3.10干扰异常检测目标体以外的其他因素引起的异常。
3.11二度体具有一定走向，且沿走向方向变化不明显的目标体。
3.12三度体没有明显走向的不规则目标体，是三维空间函数。
3.13锚杆锚固岩体、维护围岩稳定的杆系状结构物。
本标准中所涉及的锚杆均指系统锚杆。
3.14频率域以频率作为变数对振动所进行的研究。
3.15锚固段通过粘结材料或机械装置将锚杆与周围介质锚固的部分。
3.16自由段利用弹性伸长将拉力传递给锚固体，且运行期内能够适应设计范围内的拉力变化以及伸缩和弯曲变形的杆体部分。
3.17锚固密实度锚杆孔中填充粘结物的密实程度，一般用锚杆孔中有效锚固长度占锚杆设计长度的百分比来评价。
浅谈铁路隧道工程衬砌缺陷处理控制技术
浅谈铁路隧道工程衬砌缺陷处理控制技术发布时间：2021-03-01T15:10:28.937Z 来源：《中国建设信息化》2020年20期作者：张贵平[导读] 铁路隧道工程衬砌施工深受环境因素影响，在施工中容易出现多种缺陷，这些缺陷会严重影响隧道的稳定性与安全性，并且会对铁路的运行效果造成较大影响。
张贵平中铁一局集团有限公司第四工程有限公司，陕西咸阳 712000摘要：铁路隧道工程衬砌施工深受环境因素影响，在施工中容易出现多种缺陷，这些缺陷会严重影响隧道的稳定性与安全性，并且会对铁路的运行效果造成较大影响。
本文以拉萨至林芝铁路LLZQ-10标段项目为例，在分析铁路隧道工程衬砌缺陷类型的基础上，就具体缺陷的处理办法展开分析。
期望能为铁路隧道工程衬砌缺陷处理提供参考，促进铁路工程建设的有效发展。
关键词：铁路隧道工程；缺陷；控制技术铁路工程是我国轨道交通建设的重要组成部分，新经济形态下，我国铁路线路基础布局日趋完善，铁路施工技术也获得较快发展。
铁路隧道工程是铁路施工项目跨山地建设的重要形式，结合工程建设现状可知，有较多铁路隧道工程在施工中仍存在缺陷，这对于铁路运输线路通行和运输效益增长造成较大影响。
有必要在铁路隧道工程建设中加强隧道缺陷处理技术应用，不断提升铁路运行的高效性、平稳性和安全性。
一、项目概况拉萨至林芝铁路全线新建正线长度、运营长度分别为403.14km和435.48km。
正线桥隧占到总线长的74.66%，约300.853km；其中47座隧道部分总长为216.412km，占线路长度53.68%。
作为西藏自治区对外运输通道的重要组成，该工程属于1级铁路建设项目，设计行车速度为160km/h。
项目施工中，在地质良好且长度大于1公里的隧道采用弹性支承块式无砟轨道结构设计，弹性支承块式无砟轨道结构不仅包含钢轨、扣件、混凝土支承块，而且涉及块下胶垫、橡胶套靴、道床板等诸多内容。
为保证项目施工质量，对铁路隧道工程衬砌施工进行检查，项目施工缺陷主要集中在衬砌结构；对这些缺陷问题进行处理，有效地提升了铁路隧道工程的建设质量。
TB 10223-2004 铁路隧道衬砌质量无损检测规程
位谱 。
２符 号
Ｅ，— 相对介电常数
ｔ— 时 间
ｄ— 检测和标定目标体的厚度 （或距离） Ｖ— 电磁波速 ｓ— 采样率 １一 天线中心频率 Ｖ，— 衬砌混凝土的纵波速度 Ｏｆ— 反射面在频域中的对应频差 Ｃ２５－ 混凝 土强 度等级 ，即保证 率为 ９５％ 的混凝土 强度标
２ 术语 和符号
２．１ 术 语
２．１．１ 无损检测 ｕｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｄ ｅｔｅｃｔｉｏｎ 无 破 损 性检测。
２．１．２ 地质雷达法 ｇｒｏｕｎｄｐ ｅｎｅｔｒａｔｉｎｇｒ ａｄａｒｍ ｅｔｈｏｄ 利 用 介 质对电磁 波 的反 射特 性 ，对介 质 内部 的构 造和缺 陷
（或其他不均匀体 ）进行探测 的方 法 ２．１．３ 声波法 ａｃｏｕｓｔｉｃａｌｗ ａｖｅｍ ｅｔｈｏｄ
１总 则
１．０．１ 为统一铁路隧道衬砌质量无损检测的技术要求，规范检 测行为 ，提高检测质量 ，制定本规程 。 １．０．２ 本规程适用于铁路 隧道衬砌 施工过程 的质量控制 和工程 验收的质量无损检测 ，检测内容包括衬砌的厚度 、强度 、背后 回 填 密实度和内部缺陷 １．０．３ 本规程地质雷达法 和声波法 可根据不 同的检测 内容和要 求选 用。 １．０．４ 从事铁路 隧道衬砌 质量无损 检测 的单 位及人 员应 具备相 应的资质、资格。 １．０．５ 铁路隧道衬砌质量 无损检测 除应符合本 规程 外，尚应符 合 国家现行的有关强制性标准的规定。
利用 声 波在介质中的传播特性及有关参数 ，对介质特征和内 部 的构造 与缺陷进行探测的方法。 ２．１．４ 介电常数 ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｃ ｏｎｓｔａｎｔ
隧道建设中的隧道养护技术有哪些创新
隧道建设中的隧道养护技术有哪些创新在现代交通体系中，隧道作为重要的基础设施，为人们的出行和货物运输提供了便捷的通道。
随着隧道数量的不断增加和使用年限的增长，隧道养护技术的创新变得至关重要。
这些创新不仅有助于提高隧道的安全性和可靠性，还能延长隧道的使用寿命，降低维护成本。
一、检测技术的创新传统的隧道检测方法往往依赖人工巡查和简单的仪器设备，效率低下且准确性有限。
如今，先进的检测技术层出不穷。
1、无人机检测技术无人机搭载高清摄像头、激光雷达等设备，可以快速、全面地对隧道表面进行拍摄和扫描。
通过对获取的数据进行分析，能够准确检测到隧道衬砌的裂缝、剥落、渗漏水等病害，大大提高了检测效率和覆盖范围。
2、智能传感器网络在隧道内部布置各种智能传感器，如应变传感器、位移传感器、温度传感器等，实时监测隧道结构的变化。
这些传感器将数据传输到中央控制系统，通过数据分析可以及时发现潜在的安全隐患。
3、无损检测技术包括地质雷达、超声波检测等，能够在不破坏隧道结构的前提下，探测隧道内部的缺陷和病害，为养护决策提供科学依据。
二、养护材料的创新养护材料的性能直接影响着养护效果和耐久性。
1、高性能混凝土具有高强度、高耐久性和良好的抗渗性能，用于隧道衬砌的修复和加固，能够有效提高隧道结构的稳定性。
2、新型防水卷材和防水涂料具有更好的防水性能和粘结力，能够有效防止隧道渗漏水，减少水对隧道结构的侵蚀。
3、自修复材料这是一种具有自我修复能力的新型材料。
当材料内部出现微小裂缝时，能够在一定条件下自动愈合，恢复其性能，延长隧道的使用寿命。
三、养护设备的创新1、隧道清洗车配备高压水枪和吸尘装置，能够高效地清洗隧道壁面的灰尘和污渍，保持隧道内的清洁。
2、隧道衬砌修复台车可以在隧道内灵活移动，为衬砌修复提供工作平台，提高修复作业的安全性和效率。
3、自动化养护设备例如自动化的喷浆设备、注浆设备等，能够实现精确的施工操作，提高养护质量。
四、信息化管理系统的创新1、建立隧道养护数据库将隧道的设计资料、施工记录、检测数据等信息整合到一个数据库中，实现数据的集中管理和共享，为养护决策提供全面的数据支持。
铁路隧道衬砌质量无损检测规程
’"$#$"!
式 中 !7((( 扫 描 样 点 数 "
9!((( 时 窗 长 度 ’37!"
A((( 天 线 中 心 频 率 ’&Eg!"
5((( 系 数 %一 般 取 /!*+#
"$#$%!纵向布线应采用连续测量 方 式%扫 描 速 度 不 得 小 于 "+ 道 ’线!)7"特 殊 地 段 或 条
"$*$.! 地 质 雷 达 天 线 可 采 用 不 同 频 率 的 天 线 组 合 "技 术 指 标 应 符 合 下 列 要 求 $ *! 具 有 屏 蔽 功 能 % #! 最 大 探 测 深 度 应 大 于 #,% .! 垂 直 分 辨 率 应 高 于 #C,!
"$#! 现 场 检 测 "$#$*! 测 线 布 置 应 符 合 下 列 规 定 $
’"$#$#5#!
9!P#8+$’.(Z*$
’"$#$.!
式 中 !9!((( 时 窗 长 度 ’37!"
2((( 时 窗 调 整 系 数 %一 般 取 *$%!#$+"
其 他 参 数 意 义 同 式 ’"$#$#5*!#
"$#$"! 扫 描 样 点 数 由 下 式 确 定 $
7P#*9!*A*5B*+5.
"! 标 定 结 果 应 按 下 式 计 算 $
’ ! (ZP
+$.& # #8
’"$#$#5*!
,P#&8B*+) 式 中 !(Z((( 相 对 介 电 常 数 "
,((( 电 磁 波 速 ’,)7!" &((( 双 程 旅 行 时 间 ’37!" 8((( 标 定 目 标 体 厚 度 或 距 离 ’,!# "$#$.! 测 量 时 窗 由 下 式 确 定 $
高速铁路桥隧维修技术和养护管理措施
高速铁路桥隧维修技术和养护管理措施摘要：随着我国高速铁路和社会经济的不断发展进步，建设高速铁路桥隧工程的进程逐步加快，而高铁桥隧作为高速铁路运行的基础建设，它的安全性与使用寿命显得尤为重要，因此，对高速铁路桥隧维修技术和养修管理模式的要求也进一步提升。
关键词：高速铁路桥隧；维修技术；养护管理；研究策略1.高速铁路桥隧维修中常见问题1.1铁路隧道的衬砌裂损及空洞问题受到地质特点、气候条件、施工设计、运营管理等因素影响，隧道建成后会出现不同程度的裂纹，甚至在混凝土浇筑过程中存在拱顶空洞，造成铁路隧道的衬砌裂损和二次衬砌空洞问题。
衬砌裂损和空洞是隧道常见病害，威胁着铁路桥梁隧道的使用安全。
1.2铁路隧道的渗水问题铁路隧道在使用过程中受到自然环境的影响，遇到雨水沉积、地表水渗入以及地下水渗出等情况时，会导致隧道出现渗水的现象。
隧道渗水的问题会对隧道结构的稳定、桥洞内设施设备、行车安全稳定以及隧道周围水源环境等产生大量有害的影响，甚至会对接触网造成明显的直接损害，可能造成接触网短路等故障。
长期的渗漏水会对隧道衬砌结构、无砟轨道板造成侵蚀，削弱了受理结构尺寸。
1.3铁路桥梁的支座问题火车中的的制动设备等由于轴重的影响，会随着支座承受力的变大逐渐增加荷载力，从而使位移磨损程度不断加大，出现转超限等问题。
造成桥梁结构转动能力下降的主要原因有：没有按照实际设计参数和专业性要求进行生产支座，使得钢板间的复位移以及铁路桥梁纵向位移。
通过养护维修人员会按照橡胶支座的磨损度进行检查，当磨损数值达到设定要求后，才进行更换，这样便很大程度的增加了高速铁路桥隧运行的危险性。
2.高速铁路桥隧的维修技术探讨2.1高速铁路隧道衬砌裂损及空洞维修技术2.1.1隧道衬砌裂损维修技术措施针对隧道存在的衬砌裂损，首先要对裂损位置进行全面细致的观测和检查，在必要的时侯钻孔取芯，对裂损的产生原因进行分析，建立检查台帐。
衬砌裂损的裂纹如果以倾斜方向受力为主，且裂纹数量大于3条并多数聚集在拱部，可在拱部范围内将二次衬砌拆除重筑，并重新设计混凝土厚度。
高速铁路桥隧检养修细则
高速铁路桥隧建筑物修理细则第一章高速铁路桥隧建筑物检查工作细则第一条检查工作目的桥隧设备检查是掌握设备状态变化规律、确保设备状态受控的必要手段，是做好桥隧建筑物养修工作的前提和重要依据。
高速铁路桥隧设备大量采用系杆拱、连续钢桁拱、连续刚构、大跨度连续梁等特殊结构，对桥隧设备的检查提出了新的要求。
（1）通过检查掌握设备状态及周边环境变化情况，了解设备状态变化规律，及时发现设备病害，确保设备状态受控。
（2）通过检查、检测，判断设备伤损程度和病害对安全的影响，为提报、编制养修工作计划提供必要的依据。
（3）通过检查、观测了解病害发展状况，掌握设备病害发展趋势。
（4）通过检查核对设备基础数据，完善设备台帐，确保设备基础数据库的准确性。
第二条检查制度检查制度包括：周期性检查、定期检查、专项检查、临时检查、水文观测、检定试验等。
路局主要负责：桥隧检定试验、隧道限界检查、遇自然灾害等紧急情况或发生突发性严重病害时的检查等。
工务段主要负责：周期性检查、定期检查、专项检查、临时检查、水文观测等。
第三条各项检查工作要求（1）周期性检查①路桥科根据管内设备总量及特殊结构（钢桁梁、拱、斜拉桥等）和重要桥隧设备数量，依照《高速铁路桥隧建筑物修理规则（试行）》（以下统称《高铁桥修规》）中周期性检查的有关要求，编制年度《高速铁路桥隧建筑物检查计划表》（高桥-1），车间根据《高速铁路桥隧建筑物检查工作年度计划表》，编制月度检查计划并填记《高速铁路桥隧检养修工作月度计划及完成表》（上铁工记-高桥-03-001-2014），报工务段批准后实施。
工区工长每日填写《高速铁路桥隧建筑物维修保养日计划和工作写实》（高桥-9）。
②工区对特殊结构（钢桁梁、拱、斜拉桥等）、重要桥隧设备和隧道照明设施每季度检查一遍；对桥面防水层、声（风）屏障（检查标准和重点见附件8）及其他桥隧附属设施，隧道出入口、涵洞排水、桥涵限高防护架每半年检查一遍；桥面以下结构、支座、隧道、涵渠每年检查一遍；汛期对桥隧防洪设施进行专门检查。
铁路新标准检验技术要求
(2）混凝土的抗渗等级应符合设计要求。抗渗标准条件养 隧道衬砌、仰拱、底板每500m应制作试件1组（6块），不足 护试件的试验龄期为56d。混凝土抗渗试件应在砼的浇筑地 500m时，也应留置1组。施工单位、监理单位全部检查。 点随机抽样制作。 中铁十一局京福铁路客专闽赣标项目经理部第二工区
施工单位进行混凝土抗渗试验
1、止水带、止水条
施工缝所用止水带、止水条的品种、规格和性能必须符合 设计要求。
施工单位按进场批次检验，监理单位按施工单位检验数量的 20%抽查。
三 防 排 水
2、涂料防水层防水
涂料防水层所用材料的性能指标必须符合设计要求。
施工单位按进场批次检验，监理单位按施工单位检验次数的 10%见证检验，并至少进行一次。
4、盲管
盲管应具有一定的弹性和良好的透水性，在承受0.5MPa压 力时耐压扁平率不大于5%，其规格和其他性能应符合设计 要求。
【铁路混凝土工程施工质量验收标准】（TB10424-2010）对砌体工程试验检验要求： 铁路混凝土工程施工质量验收标准】（TB10424-2010）对砌体工程试验检验要求： 】（TB10424
施工单位查验产品合格证 度、黏结强度、抗渗性和有机涂料的可操作时间 强度、抗渗性、浸水168 验，监理单位检查全部产品合格证 告，并见证试验。
3、防水板、 土工布
防水板、土工布的材质、性能和规格必须符合规范和设 计要求
施工单位查验产品合格证 施工单位按进场批次每进场10000m2检验一次，不足10000m2也 密度、抗拉强度、断裂伸长率和土工布单位面积的重量等性能指 标进行试验，监理单位检查全部产品合格证 按一次，监理单位按施工单位检验次数的10%见证检验。 验报告并见证检验。 施工单位纵向盲管每2000m，横向盲管每5000m检验一次， 施工单位对盲管所用材料的透水率 监理单位按施工单位检验次数的10%见证检验，但至少进行一 验。监理单位检查产品合格证和试验报告 次。
Q∕CR-9250-2020-铁路隧道衬砌施工技术规范_
Q∕CR-9250-2020-铁路隧道衬砌施工技术规范_铁路隧道衬砌施工技术规范Q∕CR-9250-2020，于2020年12月28日发布，并于2021年1月1日起实施。
该规范规定了铁路隧道衬砌施工的一般要求、衬砌材料、衬砌施工工艺、衬砌施工质量控制等内容。
衬砌材料铁路隧道衬砌材料主要包括混凝土、砌块、钢筋等。
混凝土衬砌是铁路隧道衬砌中最常用的一种形式，具有强度高、耐久性好等特点。
砌块衬砌具有施工速度快、成本低等特点，适用于小断面隧道。
钢筋衬砌具有抗震性能好等特点，适用于特殊地质条件下的隧道。
衬砌施工工艺混凝土衬砌施工工艺主要包括衬砌模板支撑、混凝土浇筑、衬砌养护等。
砌块衬砌施工工艺主要包括砌块砌筑、砌块接缝处理等。
钢筋衬砌施工工艺主要包括钢筋安装、混凝土浇筑等。
衬砌施工质量控制铁路隧道衬砌施工质量控制应包括衬砌材料质量、衬砌施工工艺质量、衬砌养护质量等。
衬砌材料质量应符合有关标准规定。
衬砌施工工艺质量应符合规范要求。
衬砌养护质量应确保衬砌达到设计要求。
规范主要内容Q∕CR-9250-2020规范主要内容如下：•范围•规范性引用文件•术语和定义•一般要求•衬砌材料•衬砌施工工艺•衬砌施工质量控制•附录规范主要特点Q∕CR-9250-2020规范在原规范的基础上进行了以下修改和完善：•增加了对隧道衬砌施工安全的相关要求。
•增加了对衬砌材料性能要求的相关规定。
•完善了衬砌施工工艺的相关规定。
•加强了衬砌施工质量控制的相关规定。
规范实施意义Q∕CR-9250-2020规范的实施将提高铁路隧道衬砌施工的质量和安全，保障铁路隧道工程的安全运行。
谈谈隧道衬砌病害检测方法与治理技术
。 。
市政 与路 桥
谈谈 隧道衬砌病 害检测方法 与治理技术
焦红 卫
（ 中铁十八局 集团第一工程有限公司， 河北 涿州 ０ ２５ ） ７ ７ ０
摘
措施。
要： 主要 介 绍 了 隧道 衬 砌 病 害检 测 技 术 的发 展 历 程 ， 过对 检 测技 术 发展 的 对 比介 绍 ， 明 了 无损 检 测 方法 的 优 点 并 提 出 了病 害 治理 技 术 通 阐
关键词 ： 隧道病害； 有损检测； 无损检测 ； 锚杆 支护 性差时 （ 如存在蜂窝 、 架空等 ）这部分区域与周围混凝土电性差异增大 ， ， １ 隧道衬砌病害检测技术的发展 最早的隧道检测手段是用钻孔探测衬砌 的厚度和空洞 ， 这种方法比 反 射 波 增 强 ； 其完 整 致 密 时 ， 凝土 性 质 相对 均 反 射 波 很 弱 。 方 法 可 当 混 该 较直观 ， 但难免对隧道壁造成损伤 ， 甚至使隧道衬砌 的防水 系统遭 到破 根据波形记录直接 分析混凝土内部缺陷的分布和形态 ，具有可视性 ， 可 坏， 造成严重后果 。而且这种检测方法速瞳 漫， 一般都是凭感觉判 断 ， 容 根 据 探 测 深 度 、 辨 率 的要 求 选 用 不 同 频 率 的 天 线 ， 在 结 构 物 表 面 进 分 可 易造成误差 ， 只能少量抽样 ， 不能反映隧道混凝土衬砌结构的整体质量 。 行 ， 灵活性较好， 同一部位可进行多次重复测试 。 在 该方法具有很快的检 由于有损检测手段存在的弊端太多， 人们开始 了无损检测技术 的探 测速度（ 每小时 ８ ｋ ， ０ ｍ）并且可 以连续检测 ， 适合面积性 的混凝土检测工 索与研究 ， 于是 ， 多种无损检测方法开始用于衬砌混凝土 的质量检测 。 这 作 。 些方法概括起来说 ， 就是利用声 、 、 、 和射线 等方法 ， 光 电 磁 来检测 、 推定 ６ 由上分析可 知：． 检测技术 已经不 太适合 现在 的隧道衬砌病 ） ａ有损 混凝土强度 、 密实度 、 均匀度以及存在 的缺陷等。与有损检测相 比， 无损 害检测技术发展要求 ；． ｂ通过 对几种无损检测方法 优缺点的对 比， 以 可 检测具有仪器简单 、 操作方便 、 费用较低 、 不破坏 结构 、 可进行重复测试 找出适合 隧道衬砌病害具体情况 的检测方法 ；． ｃ 无损检测方法是隧道衬 等优点 。 砌病 害检 测 技 术 发展 的方 向 ， 高效 、 速 、 确 的 特 点 是 有 损检 测 方 法 其 快 准 ２ 隧 道病 害 无 损检 测技 术 现 状 无 可 比拟 的 ：无损 检 测 技 术 发 展 的 前景 是 相 当 光 明 的 。 无损检测方法包括垂直反射法 、 回弹法 、 超声波法 、 浅层地震法和这 ３ 隧 道病 害治 理 技 术 措施 些年发展起来并得到广泛应用 的探地雷达法 。每种方法都有各 自的优 ３１ 注浆加固堵水技术 ． 势， 同时也有各 自的不足， 现分述如下 ： 注 浆 作 为加 固 围岩 的 一 种手 段 ， 隧 道 病 害 治 理 中所 起 的作 用 主 要 在 １垂 直 反射 法 。该 法 是 种 极 小 偏移 距 离 （ 发 距 离 ） 反 射方 法 ， ） 收 的 其 表现存加 固地层 以提高 围岩的承载力和充填衬砌背后空洞使衬砌均匀 工作原理是 由发射探头 向混凝土块发射一声脉冲波 ， 在波传播过程 中遇 受 力， 从而达到阻止衬砌结构继续变形或破坏 。 同时 ， 浆液能充填岩体裂 到 波 阻抗 有 明显 差 异 （ 脱 空 、 窝等 ） 将 产 生 反 射 波而 返 回到 混 凝 土 （Ｌ隙（ ， 如 蜂 时 － ） 洞）降低地层透水系数， ｆ 同时能够修补衬砌混凝 土结 构裂缝 达到 表面被接收传感器接收 。 通过对记 录下 的弹性波信号 的振幅 、 相位 、 频率 加固和阻水 的双重 目的。通常采用的浆液有普通硅酸盐水泥（ 或特殊） 单 等进行分析 ， 即可判断 出混凝 土中的缺陷 该方法 可在混凝土表 面进行 ， 液浆 、 水泥水玻璃双组份浆液及化学浆液等 。 当向被探 测对象激发一纵 波时 ，传感器 所接 收到的反射信 号中只有纵 ３ 锚 杆 支 护 技术 ． ２ 波 ， 含横波等其它类型的转换波 ， 不 记录波型的成份单一 ， 资料分析十分 锚杆具有悬吊作用 、 组合梁作用 、 紧固作用及均匀压缩拱作用 ， 在隧 简单 ， 该项技术 已广泛应用于桩基检测工作。该方法的不足就是反射 震 道结构产生病害部位安设锚杆 ， 可有 效提 高围岩的整体承载能力 ， 将已 源和接收检波器必须具有短余振特性， 并要解决好高频与大功率之 间的 产生裂纹的衬砌混凝土与已加固的同岩结合在一起 ， 阻止衬砌结构的进 矛盾 。 步破坏。 ２ 回 弹 法 。 方 法 是在 混 凝 土 侧 面 或顶 面 （ 面 ） ） 该 底 均匀 布 置 一 定 数量 ３３ 套 衬 技 术 ． 的测点 ， 利用 回弹仪测得混凝土的回弹值 ， 并根据已知的测强曲线 ， 以及 病害治理ｒ】 ｛如衬砌产生 的裂缝不 密集，尚不足以危及 隧道结构安 混凝土抗压强度与混凝土表面回弹值之间存在的统计相 关关 系， 通过换 全 ， 经加 固后仍有较强的承载能 力， 而且存在净空断面缩小的余 地 ， 在安 算求得混凝土当前状 态和强度 ， 用以检测混凝土的质量雨抗压强度 。其 设锚杆 、 Ｉ 注浆加固的基础 ， 可以考虑施作套衬。 套衬就是在既有衬砌 内 优点在于 ： 仪器构造简单 ， 方法易 于掌握 ， 测 作 有较好 的灵活性 ， 俭 可 表面再灌注一定厚度的混凝土 ， 与既有衬砌共 同承担围岩压力。套衬可 以在结构物的任何部位进行检侧 ， 适用于施ｊ 现场对混凝土强度进行随 以有效地阻止既有衬砌进一步裂损变形 ， － 同时可起到 防水的作用 。 机的 、 大量的检测 。 但是 ， 回弹法反映的仅是混凝土表面 ｌ ５ｒ。 ０ １ｅ 厚度 ３ 结 构 抽 换技 术 ａ ． ４ 范围内的质量， 即只用于检测混凝土表面的质量检测。 隧道衬砌结构如果裂缝交错分布 ， 密度较 大 ， 并伴有 片块剥落 ， 严重 ３ ）超 声波 法 。 该 方法 是 在 结 构 的表 面或 钻 孔 内 布 置 一 定 数 量 的 测 错台， 侵入净空 限界 ， 使原衬砌失去使用功能 ， 则应考虑拆除 旧的衬砌结 点 ， 用 低 频 超 声 波 侧 混 凝 土 的 波 速 ， 测 得 的 波 速 与 标 准 状 态 的 波 速 构 ， 利 将 重新施作新 的衬砌 。结构抽换过程中 ， 必须采取 如下措施 ， 保证施工 对照 ， 从而求得混凝土的质量和强度。 该方法可以在结构 的表面 、 相向的 和隧道结构安全 。１架设钢架支撑 ， ） 抑制结构变形发展 ； ） ２ 注浆加固围 两对侧面进行对测 ， 还可以对钻孔进行单孑 或跨孔测量（ Ｌ 桩基检侧 中的 岩 ， 并利用注浆管悬 吊既有 裂损 衬砌 ；） ３ 运用静态破碎及控制爆破技 术 声波透射法 ） 。其优点是测试时超声脉 冲穿透混凝土的全部厚度或较深 拆除有裂损混凝土 ， 并严格控制 开挖进 尺 ；） 时进行初期支护并加强 ４及 的 内部｝凝 土， 昆 试验结果 能够较 好地 反映被 测结构物的质量 ， 测试工作 监 控 量测 。 有较好的灵 活性 ， 以有 同一部 位进行 多次重 复侧试 ， 可 无需钻孔检测混 ３５ 渗 漏 水 引 排 技 术 ． 凝土结构 内部缺陷。超声波检测混凝土是逐点进行观测 ， 其 作效率不 地下水在公路隧道病害成因中 ， 是最活跃 、 最具破坏力的因素 ， 隧道 适合大面积的隧道检测工作 。 渗漏水病害治理难度最大 ， 其治理效果能够综合反映隧道整治质量 。对 ４ 浅层地震法。该方法是以测量对象的弹性差异为物理前提的 。 ） 其 于从衬砌表 面ｆ 主要在 “ 三缝 ” 部位） 渗漏出来的地下水 ， 必须配合采用引 基本工作方法是在某一条测线上或浅井 中用炸药或重锤作震源激 发地 排 技 术 治 理 。 震 波 ， 震 波 向 下 传播 遇 到 弹 性 不 同 的分 界 面 时 ， 会发 生 反射 、 射 当地 就 透 参 考 文献 和折射 ，再沿测线的不 同位置用专门的地震勘探仪器记录这些地震波 。 ［］刘 玉乾 ， 国伍 撤 路 隧道 无 损检 测技 术 与 应 用 ［． 道 标准 设 计 ， １ 刘 Ｊ铁 】 ２ ０ ０ ４． 根据波的振幅 、 速度等参数就可推断测量对象的性质。地震法能探测到 隧道围岩中较远的范围， 其最大的不足就是工作效率太低 ： 『 ２ １邓涛 ， 杨林德， 李雷． 公路隧道混凝 土衬砌强度的无损检测方法研究 ５ 探地雷达法。 ） 探地雷达法（ 简称 Ｇ Ｒ） Ｐ 是利用高频 电磁波以宽频带 【１ 北 建 筑科 技 学 院 学报 ，０ ４ ２ Ｊ． 河 ２ ０ ，． 短脉冲形式 ， 由地面通过发射天线定 向送 入地 下 ， 经过存在电性差异的 【】陈建勋． 混凝土村砌质量检测方法【． ３ 隧道 Ｊ长安大学学报： ｊ 自然科 学 版 ． ０ ２． ２ ２０ ２． 介质反射后返 回地 面， 被接收天线接 收 ， 电磁波在介�
公路隧道衬砌表观病害的快速检测技术论述与展望
公路隧道衬砌表观病害的快速检测技术论述与展望摘要：随着社会经济的快速发展，我国的基础设施建设也越来越完善，信息化技术不仅为人们的生产生活带来了翻天覆地的变化，也让公路运营的环境和条件朝着智能化的方向发展。
公路隧道在服役过程中往往会遇到不同因素造成的衬砌病害，可能造成结构耐久性失效的同时，还可能威胁到公路隧道运营的安全，因此需要采取科学的技术手段对衬砌表观病害进行有效的识别与检测，让公路隧道建设可以处于稳定的状态。
传统的人工巡检方式存在着准确率低和巡检范围有漏洞等问题，技术人员应当通过创新和改革，加强对快速检测技术的研究与应用，文章将会对公路隧道衬砌表观病害进行分析，针对智能化发展提出合理化的意见与展望。
关键词：公路隧道；衬砌表观病害；快速检测技术；智能化论述与展望；在我国改革开放之后，经济水平得到了快速的提升，城市化建设也步入了深入推进的阶段，为了促进各个省市和地区之间的贸易与交流，国家修建了大量的公路、铁路、隧道以及城市公共交通轨道，已经成为世界上地下工程发展规模最大且速度最快的国家。
但是随着公路隧道工程的不断发展，我国开始从以建设为主，逐渐转变为建养并重的战略模式，为延长公路隧道的使用寿命，从维护和养护公路隧道方面进行了技术升级。
公路隧道作为岩土介质中建设的地下工程，会在运营期间受到围岩压力、临近工程扰动以及化学浸蚀等诸多场力的耦合作用，隧道衬砌表面就可能会出现不同类型的表观病害，如裂缝、衬砌脱落、露筋等现象，在没有进行及时的处理，就可能影响到公路隧道的结构稳定性，难以保障运营期间隧道内的车辆及人员安全。
一、公路隧道衬砌表观病害的主要现状公路隧道衬砌表观病害的存在可以直接威胁到隧道结构的稳定性，对行驶车辆以及人员安全埋下风险与隐患，这也是检测技术研究上需要关注的重点。
常见的公路隧道衬砌表观病害的主要表现由衬砌开裂、衬砌空洞、变形超限等类型，每一种都会对公路隧道的寿命产生严重的影响。
衬砌开裂主要是受到了地质条件和设计施工等方面的影响，危害性也比较大，首先可以直接降低衬砌结构的承载能力，出现裂缝的位置很容易发生渗漏水现象，导致隧道内部的配套设备及措施发生锈蚀，如不及时处理还可能让设备发生损坏，影响隧道的正常运营；其次衬砌裂缝的扩大还可能引发其他的隧道灾害，如衬砌掉块、隧道坍塌等，对公路隧道的发展造成了严重的影响。
隧道衬砌质量检测技术规程
隧道衬砌质量检测技术规程第一章总则第一条为了规范隧道衬砌质量检测工作，提高隧道工程施工质量，保障隧道运行安全，制定本规程。
第二条本规程适用于隧道衬砌质量检测工作。
隧道衬砌质量检测工作应按照国家相关法律法规、标准和规范执行。
第三条隧道衬砌质量检测工作应注重实用性、先进性和科学性，确保检测结果准确可靠。
第四条隧道衬砌质量检测应由具有相关资质的检测机构或单位承担，检测人员应具备相应的资质和工作经验。
第二章检测方法与工具第五条隧道衬砌质量检测应采用合适的检测方法和工具，包括但不限于超声波检测、雷达探测、激光扫描等技术手段。
第六条检测工具应符合国家标准，并保持良好的状态，每次使用前应进行检查和校准。
第七条检测工具的操作人员应经过专门培训，掌握相关知识和技能，确保检测工作的准确性和可靠性。
第八条不同材质、结构和尺寸的隧道衬砌应采用相应的检测方法和工具，以确保检测结果的准确性和全面性。
第三章检测内容和标准第九条隧道衬砌质量检测应包括但不限于以下内容：衬砌材料的密实度、强度、厚度以及表面平整度等。
第十条隧道衬砌质量检测应依据国家相关标准和规范进行，根据具体情况制定检测标准，确保检测结果符合要求。
第十一条检测结果应以书面形式记录，包括检测方法、工具、检测数据、结论等内容，并经相关部门或单位审核确认后方可作为参考。
第四章检测报告与管理第十二条检测机构或单位应编制详细的检测报告，报告内容应真实可靠，包括但不限于检测过程、结果分析、存在问题及建议改进措施等。
第十三条检测报告应及时送达相关单位或部门，等待审核确认，必要时要求重新进行检测或补充资料。
第十四条检测报告应作为工程质量验收的重要依据，对质量问题应及时处理并进行整改，确保隧道衬砌质量符合要求。
第十五条检测报告应保存备案，必要时应提供相关检测数据和材料，并配合相关部门或单位进行检测结果的追溯与确认。
第五章法律责任与监督检查第十六条隧道衬砌质量检测机构或单位应严格遵守国家相关法律法规，保障检测工作的合法性和准确性。
铁路隧道衬砌表观病害智能检测技术
特别策划·铁路科技保安全铁路隧道衬砌表观病害智能检测技术李健超1，柴雪松1，李会强2，王浩2，高少军3，全雪刚4，韩云5（1.中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，北京100081；2.中国铁路广州局集团有限公司，广东广州510088；3.中国铁路广州局集团有限公司永州工务段，湖南永州425000；4.中国铁路成都局集团有限公司，四川成都610081；5.中国铁路兰州局集团有限公司，甘肃兰州730099）摘要：针对铁路隧道衬砌表观病害检测需求，梳理并分析技术现状，介绍隧道衬砌表观病害智能检测系统的研制情况和系统组成。
提出铁路隧道衬砌表观病害智能检测面临的技术难点，分析图像快速采集、病害智能识别、病害样本库构建等智能检测关键技术。
通过基于实测数据集以及现场检测复核等手段，验证铁路隧道衬砌表观病害智能检测系统关键参数。
结合现场运用情况，分析铁路隧道衬砌表观病害智能检测系统运用效率。
智能检测系统应用表明，铁路隧道衬砌表观病害智能检测技术可大幅提升隧道衬砌病害检测的自动化和智能化水平。
关键词：铁路隧道；隧道衬砌；表观病害；图像检测；智能检测；铁路安全中图分类号：U459.1；V448.15+1 文献标识码：A 文章编号：1001-683X（2023）10-0053-07 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2023.06.05.0050 引言截至2022年底，全国铁路营业里程达15.5万km，投入运营的铁路隧道超1.7万座，总长超2.1万km，在建及规划铁路隧道超2万km。
其中，高速铁路营业里程4.2万km，运营高速铁路隧道超4 000座，总长超7 000 km［1］。
受列车荷载的长期作用和环境的影响，部分铁路隧道衬砌出现裂缝、剥落（掉块）和渗漏水等劣化现象。
在复杂地质或极端环境下，衬砌还会出现变形、冻害等问题，影响衬砌的安全性和稳定性［2-3］。
随着服役时间增长和运营规模扩大，对铁路隧道进行及时全面的周期性检查成为保障运营安全的重要工作。
Q∕CR-9250-2020-铁路隧道衬砌施工技术规范_
Q∕CR-9250-2020-铁路隧道衬砌施工技术规范_
《Q/CR-9250-2020 铁路隧道衬砌施工技术规范》是中国铁
路标准化技术委员会制定的一项技术规范，主要针对铁路
隧道衬砌施工进行规范和指导。
该技术规范主要包括以下几个方面的内容：
1. 规范的适用范围：明确了该技术规范适用于铁路隧道衬
砌施工的各个阶段，包括设计、材料选用、施工工艺等。
2. 衬砌材料的选用：规定了衬砌材料的种类、性能要求以
及检测方法，确保衬砌材料的质量符合要求。
3. 施工工艺和要求：详细描述了衬砌施工的各个环节，包
括模板安装、混凝土浇筑、养护等，要求施工过程中严格
按照规范进行操作。
4. 质量控制和检测：规定了衬砌施工过程中的质量控制要求，包括施工前的准备工作、施工中的质量检测和验收标
准等。
5. 安全要求：强调了衬砌施工过程中的安全注意事项，包
括作业人员的安全防护、施工现场的安全管理等。
6. 技术要求和验收标准：明确了衬砌施工的技术要求和验
收标准，包括衬砌结构的尺寸、表面平整度、抗渗性能等。
该技术规范的制定旨在规范和提高铁路隧道衬砌施工的质
量和安全水平，保障铁路隧道的正常运行和使用。
在实际施工中，相关单位和人员应严格按照该技术规范的要求进行操作，确保施工质量和安全。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高速铁路隧道衬砌养护与检测技术
摘要：高速铁路隧道衬砌的质量，直接影响高速铁路行车运营的安全性与可靠性，因此，加强高速铁路隧道衬砌建设，无比重要。
而在衬砌建设中，衬砌养护与检测是保证质量的途径之一，应当根据标准技术进行养护，注重养护各项注意事项；也应当通过观察法、回弹法、雷达法、地震影像法、钻芯测试法等方式对衬砌的属性以及力学性能进行测量。
关键词：高速铁路隧道；衬砌养护；衬砌检测
引言：
在高速铁路隧道工程衬砌建设中，衬砌养护以及检测的重要性不言而喻，必须通过恰当的养护技术进行检测，也必须通过科学的检测技术判断衬砌工程的质量，分析衬砌的属性与性能符合相关规定，才能保证高速铁路隧道工程的安全性和可靠性。
详见下文。
一、高速铁路隧道衬砌养护技术
隧道养护是为了消除隧道病害，保证行车安全，可从两方面来看，一方面指隧道衬砌施工结束后，混凝土养护到投入使用；一方面指在后续投入使用中持续做好检测以及养护，及时发现问题并对解决问题。
在隧道衬砌混凝土填筑施工后，影响混凝土性能的因素包括：1.养护温度：一般来说，高温条件下能够提高水泥混凝土的水化反应剧烈程度，温度低于临界值（常为0度），则会导致混凝土内部水分结冰而导致混凝土冰冻。
当然，养护温度也不是越高越好，温度太高容易损坏混凝土。
2.养护时间因素：不同矿物结构的混凝土，在养护时间上会有些许不同，因此需根据混凝土含有不同矿物质成分以及比例，对水泥混凝土的凝结硬化时间进行控制。
通常来说，隧道衬砌养护需四周左右时间，也就是说，需监测28d左右，并且不同时段内记录频次不同，越往后记录频次越高，如果28d后，环境温度、监测点温差超过5℃，还需继续
监测。
3.养护湿度因素：如果处于干燥的环境中，水泥混凝土中的水分快速蒸发，其对于水泥混凝土的水化反应会造成负面影响，进而产生混凝土塑性收缩，导致
开裂，因此，适当洒水保持衬砌混凝土浸润也是必须的。
基于这三点主要的因素，常见的高速铁路隧道衬砌养护技术就需要做好养护
细节：在衬砌完成之后，补料初凝后，洒水养生，保持衬砌浸润，期间严禁车辆
通行，低温天利用塑料薄膜、毛毡、胶皮水管等混凝土养护材料遮盖，提供保暖，养护时间根据具体工艺与材料而定，通常以28天为准。
另外，在先进技术的加
持下，比如气雾养护技术，可以根据环境湿度，自动化控制生成蒸汽以及喷雾，
从而保障衬砌混凝土的湿度达标；比如智能化养护台车工艺技术，智能化养护台
车包含升温、保温、保湿等功能与一体化，由温湿度控制器、传感器、加热加湿
系统三个核心模块构成，经过检测环境温湿度后，智能化操控台车，进行温度控制、湿度控制[1]。
而在另一方面，在后续投入使用中持续做好检测和养护，则是因为隧道衬砌
会因为应力荷载方面（土质、地基工程质量、土质夯实水平、是否垫含石灰成水
泥的基层材料、水的侵入等影响因素）、环境因素方面（高温、高湿、氯化物环境、化学腐蚀环境等因素）、材料自身因素方面的影响，而导致隧道衬砌出现问题。
常常出现的隧道衬砌问题比如衬砌裂缝、坍塌、掉块等现象。
需及时对隧道
衬砌进行修复和加固，修复和加固技术包括：1.衬砌替换：对已发生较大缺陷或
者耐久度性能不足的隧道衬砌，建议直接更换，在做好临时支护的前提下，将原
有衬砌拆除，重新安装和浇筑新的衬砌。
2.衬砌加固：可采用灌浆加固、结构粘
钢加固技术、加厚衬砌、植入钢筋加固等方式进行加固。
以“植入钢筋加固”为例，计算隧道衬砌的所需要的承载力、抗压等力学特征，判断需要补充植入的钢
筋规格、位置、数量等，然后在特定位置钻孔，再将钢筋植入，最后用混凝土填
实[2]。
二、高速铁路隧道衬砌检测技术
（一）实验室检验模式与现场工程检测模式
按照大方向上的检测模式划分，对隧道衬砌的检测可分为实验室检测和现场工程检测，相较而言前者更加精准。
因为实验室具备各类高精度物理性能监测设备，根据混凝土的不透水性、刺破强力、光老化强度保持率、抗氧化性能、抗紫外线性能等进行精准检测。
（二）衬砌检测内容
对隧道衬砌进行检测作业，需要对隧道衬砌的以下几个方面进行检测：1.衬砌几何参数：包括厚度、高度、弧度、衬砌背后的空洞、钢筋网格尺寸、钢筋间距、衬砌背后的空洞、断面尺寸、平整度等几何参数，判断是否有变形；2.混凝土力学特征：指检测衬砌混凝土在不同温度、介质、湿度条件下，承受拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力、渗透等外力荷载所表现出来的力学特征；3.其他工程检测：在部分地区，可能还需要对隧道衬砌进行耐火性能检测、抗冻性能检测、抗风化性能检测等；在环境恶劣的条件下，也可能需要对隧道环境进行检测。
衬砌检测标准包括《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》TB 10223-2004、《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》JTG/T F80/1-2017等等。
（三）衬砌检测技术
1.观察法：使用观察法，详细检查隧道衬砌的外观，观察是否出现混凝土表面剥离、裂缝、起鼓、锈斑等损伤，初步判断隧道衬砌的高度、弧度、平整度等几何参数。
2.回弹法：回弹法也称敲击法，检测原理是用重锤或铁力棒，向隧道衬砌施加压力，去判断重锤的回弹距离和弹簧改变量，从而得出回弹力，进而得出混凝土结构的抗压强度。
在传统回弹法的基础上，借助超声仪、回弹仪等工具，更方便地测量声音和回弹值，接受力波在混凝土内的响应，进行频谱分析，根据标准模型来被测混凝土的材质、厚度以及缺陷[3]。
3.钻芯法：就是用冲击钻机钻芯取样，对试样进行试验，来判断其混凝土质量。
4.无接触遥感检测：包括红外扫描、超声波检测、雷达法检测、三维激光扫描技术等，利用混凝土结构的不同特性，利用专业化的仪器来检测其性能。
以“地质雷达法”为例[4]，借助发射天线定向发射的高频(10～1000MHz)短脉冲电磁波，再检测被地下地质体反射回来的信号或透射通过地质体的信号，来判断衬砌混凝土是否密实、空洞的介电常数等。
三、结束语
高速铁路隧道的衬砌由拱、边墙（直边墙或曲边墙）、仰拱或铺底等部分组成，属于隧道支护结构。
隧道衬砌的养护与检测的重要性不言而喻，如养护技术不到位，会严重影响隧道衬砌的质量。
同时，检测则是准确了解隧道衬砌的必要手段，通过检测了解隧道衬砌的力学性能，如不能及时检测出隧道衬砌的问题并进行处理，在后续使用中问题会逐步扩大，可能造成隧道衬砌断裂、坍塌、掉块等问题，严重者造成非常巨大的安全事故，引发极其恶劣的社会影响。
参考文献
[1]陈岑.隧道衬砌混凝土养护工艺技术措施研究分析[J].新型工业
化,2022,12(02):55-57.
[2]余敏.铁路隧道衬砌病害整治若干问题的研究[J].绿色环保建
材,2018(08):142+145.
[3]霍建勋,林传年,刘喆.高速铁路隧道衬砌养护与检测技术[J].铁道标准设计,2021,65(05):128-133.
[4]江波,陈东生,齐法琳.地质雷达在高铁隧道检测中的应用[J].中国铁
路,2018(09):97-100.
作者简介：何新亮，性别男，出生年份：1991年7月，民族：汉，籍贯：陕西西安，学历：本科，现在职位：中国铁路太原局集团有限公司太原高铁工务段驻武汉高速铁路职业技能训练段驻段培训师，研究方向：高速铁路桥梁、隧道、路基养护。