浅谈阳安线新渔坝隧道衬砌开裂病害整治

浅谈阳安线新渔坝隧道衬砌病害整治
723000 西安铁路局汉中工务段助工侯辉
摘要：汉中工务段管辖阳安线新渔坝隧道位于山坡古错落体上，在竣工时就发现边墙及拱部变形，后采用拱部挂网、嵌入钢轨拱架
等方法加固，但未彻底整治；近年来通过检查观测，发现隧道
变形、开裂一直在发展，通过调查病害原因，有针对性地整治，取得了良好的效果。

关键词：隧道衬砌围岩稳定整治原则
隧道衬砌开裂是隧道病害类别中常见的一种，通过对隧道开裂处所和隧道周边山体定期检查观测和分析，可以正确判断病害产生的原因，有针对性地采取有效措施进行整治，对于保证隧道正常使用有重要意义。

一、设备病害概况
新渔坝隧道位于阳安线茶镇～缯溪河间，隧道中心里程：
k253+976，全长1506.9m，该隧道北邻汉江，南侧为高陡山坡。

其中K253+760～+910段隧道位于山坡古错落体之上，线路中心隧底高于其界面约8米。

该隧道1970年11月开工，1972年3月竣工时就发现
k253+806-911边墙及拱部严重变形。

1975采用封闭式钢筋混凝土曲墙仰拱更换变形严重的衬砌145m（k253+776-+921段)）。

1985年末发现原加固处所钢筋折断、弯曲，边墙变形严重，1986年在变形严
重处所采用拱部挂网和嵌入钢轨拱架（k253+776-+921段）喷射混凝土、衬砌后压浆的方法加固处理，1986年3月竣工。

但由于该处古错落体一直呈发展状态，因此，原加固地段衬砌已发生开裂，嵌入的钢轨外露、变形。

2012年1～8月份观测数据显示，病害处所边墙衬砌个别开裂部位变化明显，墙面外鼓明显，病害有加剧发展趋势。

发现边墙衬砌开裂处个别部位变化明显，开裂扩大，裂缝延伸，墙面外鼓明显，且病害有发展趋势。

隧道分格标里程+639～+650米段（21#避车洞门及左右）左侧线路中心距边墙2.32m，钢轨外侧距边墙1.54m。

左边墙自墙脚至垂直高度2米范围内存在竖向网状裂缝，裂缝长4m，最大宽度60mm，缝深400-700mm，衬砌敲击空响。

原埋设在衬砌内部的钢轨拱架部分钢轨外露，变形外鼓，中部折断。

分格标里程+643～+650
段左边墙距墙脚1.5米至起拱线范围内边墙发生掉块，掉块长3.5米、宽1.5米，最大厚度为7cm。

掉块处同时存在长度为8米的斜(环)向裂缝一条，最大宽度达15mm。

二、设备历史状况
新渔坝隧道于1970年11月开工建设，1972年2月竣工。

隧道修建于绿泥石石英片岩山体上，表层风化严重达10-15公尺，隧道进口在曲线上，受水侵泡而的造成偏压，流泥严重。

1973年12月，k253+814～886靠山一侧边墙经凿除后重新灌注混凝土，个别侵限部分做了凿除处理；1974年5月对此段返工衬砌进行了压浆加固；由于受偏压影响，在建设过程中造成靠山拱脚全部悬空，边墙未与拱部连成整体时，由于侧压力的影响，靠山边墙拱顶
大部分往中线偏倒，造成拱顶侵入设计限界，但基本上满足直线净空要求。

由于钢材缺乏，在施工过程中，钢筋的要求未达到，用调整钢筋骨架间距方式来弥补；边墙在开挖过程中，由于石质松软，不少地段的拱脚处都发生过坍塌和少量涌水，竣工后发现仰拱上埋设的中桩向靠河一侧移动，最大偏移量达48mm。

三、病害原因分析
经查阅竣工资料，新渔坝隧道在修建时，曾出现数次塌方、且塌方地点与2012年观测发现隧道边墙及拱顶衬砌出现裂损变形处所为同一地段，隧道竣工后曾进行过压浆处理。

由于修建时拱顶超挖回填不密实，造成拱顶压力大，拱顶纵向裂纹多漏水渗水严重。

隧道所处地理位置北邻汉江，南侧为高陡山坡，理论上要求采用偏压技术但未采用。

根据病害特征及历史整治情况初步分析认为，既有可能是该隧道在施工过程中对塌方处理方法不当，造成了历史性病害。

通过几十年的运营，特别是受2008年汶川地震的影响，隧道附近围岩受力发生改变，并逐渐积累造成衬砌裂损。

四、采取临时措施
1.设置看守
2012年1月5日检查发现隧道病害加剧发展以后，在该隧道内职工进行24小时监护，并加强与两端车站的联系，在隧道内设置直通电话一部，一旦发生险情，立即电话通知茶镇、缯溪河车站拦停列车。

2.加强病害观测与检查
①隧道边墙位移观测。

在隧道内最严重的地段设置观测标志10 处，其中左边墙5处，右边墙5处。

测得每处的原始数据，以后每天对数据进行测量，并与原始数据进行比对，检测裂缝的发展情况。

②拱顶数据测量。

在隧道病害处拱顶用反光漆标记，测量拱顶与轨面的距离，重点检查洞顶有无侵限，每10天测量一次。

③隧道上方山体观测。

在病害对应山坡上设置12个观测桩进行观测，重点检查洞顶上方截排水设备及附属设备有无开裂、沉陷迹象。

每周检查一次。

五、施工整治方案
1．整治原则：既有隧道衬砌裂损病害的整治，首先要加强观测，掌握裂损变形和地质资料，查清原因，对不同裂损地段采用不同的工程措施。

通过分析，对该隧道衬砌结构裂损、掉块、锚杆松动已危及行车安全地段进行彻底整治，采用局部GM25自进式中空注浆锚杆注浆、喷射C25微纤维砼进行彻底整治,对于衬砌外观出现的零星毛裂地段加强观测和检查。

2.主要工序
①搭设作业平台
②锚杆施工
③凿除既有衬砌
④挂钢筋网
⑤喷射C25混凝土
⑥拱背压浆
六、结语
衬砌开裂是隧道混凝土结构中普遍存在的一种现象，运营隧道的衬砌混凝土出现开裂、变形，疏松、剥落、掉块等现象，不仅降低了衬砌结构的承载能力和抗渗能力，而且会引起钢筋锈蚀、混凝土碳化，缩短了隧道的使用寿命。

因此在修建时，应对地质资料详细调查，准确划分围岩种类，对不同的病害进行认真研究，采用合理的方法进行处理，有效预防衬砌病害。

出现隧道病害后，要通过对所处地质条件和病害的全面检查来分析判断病害产生的原因，为后期整治提供可靠依据。