隧道工程劣化及变异维修管理

隧道工程劣化及变异维修管理维修管理是指混凝土结构物在使用期间，保持结构物性能在容许范围内的技术行为。第一节隧道工程维修管理的基本认识我国铁路隧道劣化评定标准隧道工程维修管理隧道劣化等级划分隧道工程维修管理衬砌裂损劣化的等级隧道工程维修管理衬砌裂损劣化的等级(续)隧道工程维修管理PH值与隧道衬砌腐蚀程度等级我国铁路隧道的修建已有近100年的历史，许多隧道都已经进入高维修管理阶段，维修管理费将大幅度地增长，这是不容忽视的。隧道工程维修管理例如

衬砌表面发生开裂

衬砌背后空洞衬砌厚度不足

开裂发展等

铁路隧道衬砌表面开裂结构物劣化曲线隧道工程维修管理维修管理基本模式是：检查→发现变异→推定变异原因→明确变异后的结构物的健全度→制订相应的整治措施→整治。也就是采用“早期发现—及时维护”或者说是“勤检查、早发现、少维修”的维修管理模式。隧道工程维修管理(1)还没有真正地把维修管理的理论和方法运用到隧道的维修管理中。隧道工程维修管理的现状和存在的问题：隧道工程维修管理(2)缺乏早期发现变异现象的检查和检测方法。(3)对既有隧道功能状态的判定和评价方法有待提高。(4)目前，我国有近百年历史的铁路隧道已经进人“高维修”管理期。(5)目前，我国铁路隧道变异的整治方法落后。隧道工程维维修管理第二节隧隧道变异的的检查铁路隧道的的检查系统统隧道工程维维修管理第三节隧隧道变异现现象、原因因及特征隧道工程维维修管理变异项目漏水发生的的比例，包包括轻微漏漏水在内，，约占60％。除漏水水以外的变变异开裂是是最多的，，其次是剥剥离、施工工缝张开、、石灰析出出等。

漏水发生的比例隧道工程维维修管理

除漏水外的变异发生的比例隧道工程维维修管理使用年代构成比隧道工程维维修管理发生变异(漏水除外)的隧道，20世纪60年代前后的的隧道发生生变异的较较多。与营营运中的隧隧道相比，，即变异发发生的比例例，20世纪30~80年代发生的的比例较高高，特别是是40年代最多。。而80年代以后和和30年代以前变变异发生的的比例较低低。隧道工程维维修管理变异原因既有隧道发发生的变异异，有因外外力所造成成的，有因因材质劣化化所造成的的，也有是是因漏水所所造成的。。此外，设设计施工条条件也会产产生一定的的影响。一一般来说，，发生变异异时，下表表所列的变变异原因多多数是重复复作用的。。因此，即即使进行详详细的调查查，有时也也很难对变变异原因作作出明确的的判定。隧道工程维维修管理隧道工程维维修管理隧道工程维维修管理隧道工程维维修管理隧道工程维维修管理隧道工程维维修管理隧道工程维维修管理隧道工程维维修管理变异特征一、因地压压产生的开开裂的形态态隧道工程维维修管理二、松弛地地压引起的的隧道变异异松弛土压的模式图a)水平成层围岩的情况；b)非水平成层围岩的情况隧道工程维维修管理1.发生机制衬砌背后有有空洞风化使节理理面结合强强度降低因砂质围岩岩中细颗粒粒成分流失失施工衬砌厚厚度不足衬砌劣化，，砖及砌块块衬砌接缝缝材料劣化化隧道工程维维修管理2.开裂的形态态拱部突然坍塌示意图a)坍塌前的状态；b)坍塌后的状态隧道工程维维修管理

突发性崩塌a)衬砌强度不充分；b)衬砌强度充分；c)衬砌破坏隧道工程维维修管理三、偏压、、坡面蠕动动引起的隧隧道变异a)隧道上部滑坡蠕动；b)偏压地形；c)坡面挖方；d)河流冲剧；e)河流水位降低使边坡崩塌隧道工程维维修管理四、滑坡引引起的隧道道变异a)滑面与隧道交叉；b)隧道在滑面之下隧道工程维维修管理五、膨胀性性土压引起起的隧道变变异a)剪切开裂；b)避车洞变异；c)边墙前倾；d)边墙水平开裂隧道工程维维修管理六、承载力力不足引起起的隧道变变异a)洞口、河侧下沉；b)断层河破碎带；c)洞口不均匀下沉隧道工程维维修管理七、水压、、冻胀力引引起的隧道道变异a)水压作用；b)冻胀力作用隧道工程维维修管理渗水引起的地下水位的变动上部贮水池引起的地下水位的变动

隧道工程维维修管理八、地层下下沉引起的的隧道变异异隧道工程维维修管理九、地震引引起的隧道道变异隧道工程维维修管理十、材质劣劣化引起的的隧道变异异隧道工程维维修管理第四节隧隧道变异对对策一、地震①排土：清除除坡面崩坍坍和衬砌崩崩落的土砂砂、衬砌掉掉块，以尽尽早恢复交交通功能。。排土时，，要充分注注意不要诱诱发新的崩崩坍和崩坍坍的进一步步发展。（一）应急急恢复方法法②临时支撑：：开裂和挤挤出等受害害严重，如如不处理会会产生剥离离和崩落的的危险时，，应用钢支支撑设置临临时支撑。。隧道工程维维修管理衬砌的改筑筑；（二）永久久恢复方法法套内衬(钢筋混凝土土、喷混凝凝土等)；回填压浆；；堵漏水措施施在决定整治治方法时，，应调查该该地区过去去的地震经经历、受害害经历；同同时要预计计出地层的的规模、震震域中心等等。隧道工程维维修管理近接施工的的整治措施施二、近接施施工隧道工程维维修管理三、衬砌劣劣化、剥落落表曲清扫是是当衬砌表表团被煤烟烟、游离石石灰、晶花花、霉菌、、油脂等附附着物污染染时，清除除这些括染染物的方法法。（一）表面面清扫表面清扫作作为其他对对策的前处处理也是必必须进行的的作业。特特别是在内内表面补强强、部分改改建中，为为了既有衬衬砌和补修修材料确实实地附着，，要特别仔仔细地进行行表面清扫扫。隧道工程维维修管理凿除适用于于衬砌块有有掉落的可可能和衬砌砌表面局部部劣化的场场合，或其其他对策的的前处理时时采用。（二）凿除除断面修复在在凿除处及及衬砌断面面缺损部分分进行。进行凿落时时，应根据据状况用补补修材料修修复断面。。（三）断面面修复作为剥落、、凿除后的的处理，可可用混有高高分子材料料(环氧树脂等等)的砂浆充填填、涂抹进进行断面修修复。一般般来说，要要采用金属属网和锚栓栓等使之与与衬砌一体体化。断面面修复地点点宽广时，，也可采用用防护板等等。隧道工程维维修管理断面修复的事例（模式图）隧道工程维维修管理砖、混凝土土砌快、石石材等衬砌砌，当接缝缝材料劣化化、母材健健全时，可可采用嵌缝缝施工。（四）嵌缝缝嵌缝是除去去劣化的接接缝材料并并充填接缝缝砂浆的方方法。作业业方法有人人工作业法法和机械（（砂浆枪））作业法。。隧道工程维维修管理压气法嵌缝施工a)施工概要图；b)嵌缝喷嘴隧道工程维维修管理开裂压注适适用于有可可能块状化化的开裂地地点。（五）开裂裂压注一般来说，，开裂压注注是向开裂裂处压注注注浆材料，，使因开裂裂而降低的的刚性得到到某种程度度恢复。在在素混凝土土衬砌的场场合，即使使发生开裂裂通常认为为结构体也也是十分安安全的。因因此，开裂裂压注的目目的是用压压注注浆材材料确保衬衬砌的一体体性。隧道工程维维修管理压气法嵌缝施工开挖宽度小的场合的实施例隧道工程维维修管理（六）防护护板防护板适用用于开裂处处和部分混混凝土施工工缝处，适适用于由于于局部的材材料劣化，，在比较小小的范围内内衬砌块有有可能掉落落的场合或或设置拱架架或内衬净净空没有富富裕的场合合。防护板的施工例（断面修复+防护板+锚杆）隧道工程维维修管理（七）金属属网金属网、销销钉适用于于开裂处和和部分混凝凝土施工缝缝处，适用用于由于局局部的材料料劣化，在在比较狭小小的范围内内衬砌块有有可能掉落落的场合以以及隧道断断面富余少少的场合。。金属网施工工是用锚栓栓等把金属属网固定在在衬砌表面面上，以防防止掉落。。施工范围围比较广的的场合，也也有用平钢钢和型钢配配合金属网网的。隧道工程维维修管理隧道工程维维修管理隧道工程维维修管理（八）内衬衬大范围劣化化达10㎡以上时，视视劣化状态态、地压等等外力的有有无及程度度、限界富富裕量等，，选择喷射射法或现灌灌混凝土法法。喷射法现灌混凝土土法隧道工程维维修管理（九）局部部改建及改改建1.局部改建局部改建应应用于开裂裂、接缝错错动、剥离离、剥落等等衬砌材料料劣化程度度显著，而而且深及内内部，用嵌嵌缝、防护护板等不充充分时。2.改建改建应用于于隧道全断断面或拱部部、边墙大大部分的材材料劣化显显著，不能能维持衬砌砌的功能，，而用其他他方法不能能处理时。。隧道工程程维修管管理（十）衬衬砌漏水水、冻害害隧道工程程维修管管理防止线状状漏水的的对策1.导水法导水法是是把衬砌砌施工缝缝及开裂裂处的漏漏水，沿沿漏水地地点成线线状的，，通过不不闭塞的的水路导导入排水水沟的方方法。这这是通常常所采用用的方法法。导水水法有在在衬砌表表面装平平行管的的导水法法(导水管)和在漏水水处修V型或U型沟槽，，而后用用管材或或合成橡橡胶等整整形材料料进行导导水的方方法(沟槽法)。防止线状状漏水的的对策，，依对漏漏水处理理的方法法有导水水法和止止水法两两种。隧道工程程维修管管理2.止水法(1)用止水材材料填充充沟槽的的方法用止水材材料填充充沟槽的的方法适适用于漏漏水程度度轻微(滴水)、沿着漏漏水发生生的施工工缝和开开裂等线线状止水水而无有有害影响响时。V型沟槽止水法隧道工程程维修管管理（2）开裂注注浆止水水法开裂注浆浆止水法法适用于于漏水程程度轻微微(滴水程度度)、沿漏水水发生的的开裂呈呈线状止止水而无无不良影影响时。。采用注浆浆方法，，要达到到完全止止水的目目的是困困难的。。所以，，与用止止水材料料填充沟沟槽的方方法一样样，该法法原则上上只适用用于漏水水量在滴滴水程度度以下、、漏水范范围有限限的情况况。隧道工程程维修管管理a)开裂宽度小时；b)开裂宽度大时隧道工程程维修管管理防止面状状漏水的的对策1.喷射法、、涂层法法喷射法和和涂层法法适用于于大范围围发生漏漏水，但但漏水量量小，止止水无有有害影响响时，或或与其他他有效整整治漏水水对策并并用时。。防止面状状漏水对对策，按按施工方方法包括括喷射法法、涂层层法、防防水板及及防水薄薄膜等方方法。隧道工程程维修管管理2.防水板防水板适适用于漏漏水呈面面状而且且大量产产生，净净空断面面有富余余时。防水板是