地铁隧道整体道床病害机理及道床病检测防治办法

地铁道岔地铁隧道整体道床病害机理及道床病检测防治办法教学目标通过学习，学生能够：1.熟悉整体道床病害现象；2.了解整体道床病害的机理原因；2.掌握整体道床病害检测方法；2.掌握整体道床病害预防措施、治理措施；教学重点教学难点：学生能通过整体道床病害的现象，分析其产生的机理，及预防整治措施教学重点：（1）整体道床病害的现象（2）整体道床病害的机理（3）整体道床病害检测方法（4）整体道床病害预防措施、治理措施目录整体道床病害现象01整体道床病害的整治020304整体道床病害检测方法整体道床病害预防措施、治理措施01简介地铁隧道的整体道床作为地铁土建结构的重要组成部分，在多种因素影响下，部分区段的道床与隧道的下部结构会逐步出现剥离、脱空；围岩中的水通过结构裂缝从道床中渗出，而侵蚀道床的渗漏水促使道床与其下部结构间的混凝土经振动研磨而生成泥浆，并沉淀出细砂；在列车运行通过时，泥浆、细砂从道床、水沟面的各种缝隙中泛出，形成翻浆冒泥现象，最终造成整体道床脱空。这些道床病害不仅缩短了隧道结构的使用寿命，增加了养护成本，也给地铁的正常运营带来不利影响，病害严重的道床路段甚至会危及地铁的行车安全。02整体道床病害现象整体道床与结构边墙剥离渗水、翻浆冒泥整体道床与隧道边墙接洽处开裂渗水03整体道床病害现象整体道床与水沟接洽位出现开裂，且裂缝较长，施工缝翻浆冒泥整体道床与水沟接洽处开裂冒泥04整体道床病害现象整体道床出现横向渗水裂缝及道床伸缩缝漏水，部分裂缝出现在钢轨支撑块旁边钢轨支承块附近道床横向裂缝05整体道床病害现象道床与下部结构之间存在剥离、脱空现象，与道床剥离产生空洞、裂纹并冒泥、渗水钢轨支承块与道床剥离、冒泥渗水06整体道床病害机理分析——水文地质原因地下水是造成隧道各种病害发生的主要诱导因素之一，也是造成道床翻浆冒泥和使整体道床破损的重要原因。地下水对道床起破坏作用的径路主要为拱顶淋水与边墙渗水。这两种水通过隧道区间水沟排出洞外。地下水对道床破坏作用的主要形式为水流携带，即区间排水流入水沟破损部位，渗入沟底和道床底部，再从坡度下降方向的另一破损水沟处流出。07整体道床病害机理分析——水文地质原因有关研究表明：水在0.007mm宽的裂缝中，仍会产生0.10~0.04m/s的流速。水在道床和底板之间的细缝中流动，把混凝土中的部分氢氧化钙带走，这样就破坏了水泥水化产物稳定存在的平衡条件，导致道床混凝土性能下降。运营时间越长，冲蚀时间越久，裂缝越宽，对道床的破坏也就越大。08整体道床病害机理分析——工程施工原因由于地铁整体道床一般都采用素混凝土或钢筋混凝土。其施工方法是将结构底板凿毛后将混凝土与隧道洞体结构浇注在一起。故存在多个层面的结合，使整体性较差。若施工中对接触基面处理不到位，道床和结构底板间很容易形成缝隙，在其他因素作用下可能导致道床和结构底板的剥离甚至大面积的脱空。从而整体道床出现上下浮动致使道床横向断裂，两侧水沟与道床剥离而形成空隙、翻浆冒泥等病害。09整体道床病害机理分析——养护维修原因整体道床是一种少维修结构，维护管理部门常以免维修结构对待而存在养护不及时现象。由于对排水设施未做到及时清理，泄水孔眼未及时疏通，使道床中心或两边的水沟堵塞、杂质淤积，造成排水系统不能正常发挥作用。一旦在整体道床发生轻微病害阶段不能及时被发现与整治，就会使病害逐步扩大。10整体道床病害机理分析——列车振动影响由于长期受列车行驶动荷载作用，使道床上下振动而形成抽吸现象，造成通过水沟破损与道床裂缝处进入道床底部的水流在道床与底板间的空隙中反复潜蚀，带走混凝土中的骨料，使空隙逐渐变大并恶化，从而形成更大的空隙，产生裂缝。11整体道床病害检测（1）经验判断法依据道床开裂、渗水、翻浆冒泥等表观现象来判断病害的严重程度。（2）钻孔检测法是对于已出现明显病害的地段少量抽样，进行钻孔取芯，再判断病害等级。（3）地质雷达法采用探地雷达作为检测仪器。探地雷达利用电磁波，通过对不同介质分界面进行连续扫描，来确定道床的内部结构形态，从而检测道床的病害情况。12整体道床病害检测（4）钻孔摄像法是对地质雷达法的补充，即在应用地质雷达进行检测后，对于雷达显示中出现空洞、脱空、不密实区域的道床，抽样取点进行钻孔摄像，以便更加直观、可靠地判断道床病害情况。与常规的经验法、钻孔取芯法相比，采用地质雷达为主、钻孔摄像为辅的检测手段具有判断精准、效率高、损伤少等优点。13整体道床病害防治——预防措施道床的病害治理必须坚持预防为主、综合整治的原则。在设计阶段就要预防可能出现的病害，进行优化设计。例如，遇到隧底基础较为软弱时，应考虑对软弱基础进行彻底加固；减少中心水沟这种排水形式，采用道床两侧设置水沟的排水方式；提前考虑在道床预留注浆孔等。在施工阶段要采用合理的材料，以及施工工艺、方法和措施，以保证施工质量。在隧道运营阶段要及时检查、加强观察、及时养护。14整体道床病害防治——治理措施道床病害治理要在仔细检测分析的基础上，针对道床病害评价等级和各类病害特征制定相应的措施。道床病害等级为A级的，应立即采取临时加固措施，并尽快安排大修，特别严重的道床应翻修、重浇。综合评定等级为B级的，应采取相应措施对道床进行加固处理，避免道床功能的进一步恶化而影响行车安全。对综合评定等级为C级的，应加强巡检，若存在单个病害评级为A或B时，能根据运营组织需要而变化的，无法满足大小交路清客的需要。14整体道床病害防治——治理措施解