高速公路隧道衬砌裂缝病害及其整治措施研究论文_张孝钱

高速公路隧道衬砌裂缝病害及其整治措施研究论文_张孝钱

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摘要:随着社会主义市场经济的稳步发展和科学技术水平的提高,为高速铁路行业注入了新的活力,以实现自身又好又快的发展目标。同时,社会和人民也对高速铁路隧道工程的质量和安全提出了更高的要求。在此基础上,探讨了高速铁路隧道衬砌裂缝的成因、影响及补救措施,以促进高速铁路的稳定发展。

关键词 高速铁路隧道 ;衬砌裂缝 ;病害 ;整治措施

引言:在当前社会逐步走向现代化的背景下,高速铁路建设迎来了前所未有的发展机遇。对于高速铁路建设与其他建设项目相比,中国隧道项目具有耗时长、工种复杂、施工难度大和风险高的特点。因此,详细讨论和优化衬砌裂缝病害的原因和改进措施,对于提高高速铁路隧道工程的整体质量,有效避免高速铁路施工过程中缺陷造成的严重事故具有重要意义。

1高速铁路隧道工程衬砌裂缝病害的相关概述

1.1病害发生的原因

在高速公路隧道工程的施工过程中,由于隧道周边所覆盖的土层存在有重力分布不均匀的现象,因此会对隧道外壁及衬砌产生不均等的压力。同时,这种压力往往就会造成隧道工程出现衬砌裂缝病害的现象,且就实际施工来看,衬砌裂缝病害的严重程度与其承受的重力呈现正比关系。在隧道衬砌裂缝中,其分布面积及裂缝所呈现的深度是造成隧道衬砌变形的重要原因之一,且隧道外侧覆土层重力越大,衬砌结构变形的几率也就越大。

1.2病害分布的规律

在高速铁路隧道工程衬砌裂缝病害发生的过程中,往往会经历前期、中期与后期3 个阶段,而此3 种阶段的的扩展速度也具有迅速、缓慢及加速等不同时期的扩展规律。不仅如此,在高速铁路隧道工程衬砌裂缝病害出现之后,原有裂缝产生的部位也会出现新的裂缝,并逐渐蔓延至衬砌结构中缺乏一定紧密性的部位,最后与周边裂缝汇集成为一个整体且巨大的裂缝,对高速铁路隧道工程衬砌结构的质量安全及使用寿命带来了巨大的安全隐患。不仅如此,在高速铁路隧道工程投入使用的过程中,列车在移动过程中产生的空气压强差会导致裂缝问题的进一步激化,并随着其使用时间的延长,裂缝病害问题也会逐渐加重,使得隧道工程出现坍塌等重大事故。

1.3 病害产生的影响

结合高速铁路隧道工程衬砌裂缝病害发生的原因及分布规律,可以看出,随着时间的推移及外界诸多因素的影响,会导致成裂缝病害情况的加剧,进而出现隧道坍塌等重大事故的发生,严重制约了高速铁路建设的平稳发展,并对当地经济以及社会造成了极大的不利影响。因此,这就要求现阶段从事相关的行业的工作者将衬砌裂缝病害的发生的原因及其分布的规律时刻铭记在心,深入贯彻落实安全生产的的原则,从根本上保障隧道工程的顺利施工 。

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2 高速铁路隧道工程衬砌裂缝病害整治措施的发展趋势为从根本上控制高速铁路隧道工程衬砌裂缝病害的发生,现阶段在国际混凝土施工领域上也就自身高速铁路项目建设的具体情况颁布了一系列法律法规与操作规范,并致力于提升隧道工程总体质量与使用年限。具体而言,一部分从事相关专业的研究人员就高速铁路隧道工程衬砌裂缝病害发生问题中裂缝自身所呈现出的分布情况、纵横向深度以及衬砌结构总体荷载力的情况制订出了一系列措施诸如:锚杆加固以及喷射加固法,为有效提升衬砌裂缝病害发生奠定了坚实的基础。还有一部分研究人员则认为,在原有政治措施的基础上融入当前先进的材料,如碳纤维等,对治理衬砌裂缝病害的发生会起到事半功倍的效果。

3.高速铁路隧道工程衬砌裂缝病害的整治措施

3.1 隧道工程衬砌裂缝碳纤维加固法

在高速铁路隧道工程衬砌裂缝病害整治过程中,为从根本上提升隧道衬砌混凝土结构的稳定性与重力的承载性能,并有效降低裂缝病害的发生,现阶段在隧道工程施工中的技术人员往往就会应用到碳纤维加固法,具体而言,此种加固方法主要涵盖了以下几个流程。

3.1.1结构表层处理

在应用碳纤维加固法中,施工人员首先应对发生裂缝病害衬砌结构的表面进行磨平以及清洁滞留杂物的,并保证衬砌结构处于一个干燥且洁净的状态下,为碳纤维加固措施的后面流程做好准备。

3.1.2封闭裂缝处理

在确保衬砌结构表面符合施工要求之后,施工人员就要进行封闭裂缝的处理,并利用密封胶或其他能够起到粘合作用材料进行裂缝的填补,以切实提升碳纤维加固措施的完善性。

3.1.3裂缝底胶处理

在对裂缝进行有效处理的过程中,施工人员也应注意将底层树脂胶事先刷涂在衬砌结构的表面,并严格控制树脂胶的厚度,以防止底胶过厚或过薄对裂缝病害的处理效果造成不利的影响。

3.2加强隧道围岩稳定性

由于高速铁路隧道工程衬砌裂缝病害的整治措施中,施工难度大、工作强度高等特征都是固有的,因此就需从事相关专业的工作人员自身拥有较高的职业素养,并从根本上提升治理衬砌裂缝病害工作的质量与效率。不仅如此,施工人员也可采用加强隧道围岩稳定性的措施以有效降低裂缝病害的发生。

具体而言,在应对较坚硬的围岩时,施工人员则需要对此类岩石进行打孔处理,并进行压浆,以提升应对高速铁路隧道工程衬砌病害发生治理的有效性。不仅如此,在面对破碎岩石结构时,则需就岩石表面进行深空压浆处理,并以隧道衬砌结构为中心,建立一个稳固的结圈,从根本上保障衬砌结构的稳定性。

3.3较大裂缝处理措施

在对高速铁路隧道工程衬砌裂缝病害治理的过程中,施工人员往往会面对分布面较广与纵向深度较高等严重的裂缝病害,而为阻止裂缝病害的进一步扩展,就可采取在隧道拱顶处注浆的措施,增强隧道自身结构与围岩表面的粘合性,有效改善隧道衬砌结构受力不均的问题。

而在注浆的过程中,也要注意此项施工工艺操作的规范性,结合注浆钻孔处两者之间的距离、钻孔的分布形状、注浆过程中所使用的压力、注浆的配置比例等具体数值,力争做到无隐患施工。

不仅如此,施工人员也应在此项施工流程中严格遵守施工原则,并依照从下到上的注浆顺序,切实提升隧道围岩的稳定性,从根本上降低衬砌病害的发生概率。

3.4其他裂缝处理措施

3.4.1锚固注浆处理措施

为满足不同原因所造成衬砌裂缝病害,施工人员还需结合其他裂缝的处理措施。具体而言,在锚固注浆处理措施中,所应用的材料为锚杆、砂浆及灌注液等,并进行安装锚杆及注浆等施工流程。值得注意的是,在进行注浆的过程中,应分为两个部分。

(1)注入比例正确的水泥砂浆,并观察砂浆注入情况,适当的减缓或停止注浆。

(2)在结束第一次注浆之后,为有效解决砂浆固化造成的自身结构变形,还应进行第二次注浆,并在原有浆液的基础上加入适当化学浆液;不仅如此,在注浆完成之后,还应进行对隧道表面进行整平处理,并将裂缝进填充。

4结束语

总之,在高速铁路隧道工程施工的过程中,由于受到内外在因素共同影响,极易出现衬砌裂缝病害,对施工人员的核心利益及列车的平稳运行都造成了极为不利的影响。

因此,为有效降低衬砌裂缝病害的发展概率,施工人员即在日常工作中深入贯彻落实安全生产以及规范化施工作业的重要性,严格遵照施工设计图纸中的各项参数数据,并在原有基础上强化施工过程中的监督工作,及时查明即将出现或已经出现衬砌裂缝病害的原因,并以此制订出相应的解决措施,为不断推动高速铁路发展进程奠定坚实的基础。

参考文献:

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[2]季维生 . 高速铁路隧道拱顶二次衬砌背后存在空洞时气动荷载对其的影响 [J]. 中国铁道科学,2017(6):56–62.

[3]代利波 . 探析高速铁路隧道存在的缺陷及其整治技术 [J]. 海峡科技与产业,2017(9):168–169.

[4]翟顺鹏 . 浅析高速铁路隧道施工技术与质量控制分析 [J]. 建筑技术开发,2017,44(13):47–48.

论文作者:张孝钱

论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期

论文发表时间:2019/1/14

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