摘要：随着我国经济的发展以及科技跌进步，铁路工程建设越来越多，在这样的大环境下交通运输行业在迅猛发展，铁路作为交通运输行业的重要组成，其建设工作也在如火如荼的开展，保障铁路工程的建设质量是保障我国交通运输有效开展的关键。铁路隧道衬砌病害是严重影响铁路质量的因素，并且铁路隧道的衬砌病害的种类非常多，造成铁路隧道衬砌病害的原因也很多，所以需要针对性的进行分析，并且找出合理的应对措施，减少铁路隧道衬砌病害，提升铁路隧道的质量。鉴于此，本研究围绕铁路隧道衬砌病害的整体若干问题展开了深入的探究，首先就铁路隧道衬砌常见的几种病害进行了分析，然后分析了铁路隧道衬砌病害产生的原因，最后分析了如何做好铁路隧道衬砌病害的有效防治工作，对于提升铁路道路的整体建设质量，推动我国的交通事业长足稳定发展有很强的借鉴意义。
关键词：铁路；隧道；衬砌病害；问题
引言
在社会经济日益发展的今天，交通运输越来越发挥着举足轻重的作用，它是国家经济快速发展的重要标志，而隧道作为交通线上的重要建筑物，尤其在山区线路或长大交通干线上，隧道避免了线路的绕行，大大地缩短了线路的总长度，在有些地区比明线行车更安全和快速。但是，从目前我国已建成的隧道来看，有相当一部分出现了衬砌开裂和漏水等病害，严重威胁着铁路和公路的正常运营和行车安全。
1常见的隧道衬砌病害
1.1衬砌裂损
衬砌裂损主要有衬砌变形、衬砌移动和衬砌开裂三种类型。衬砌变形有横向变形和纵向变形两种。其中横向变形是主要变形，是指衬砌受围岩应力的作用引起拱轴形状的改变，其结果是造成衬砌开裂，严重的可导致部分衬砌侵入限界，甚至引起隧道坍塌。衬砌移动是指衬砌的整体或其中一部分出现转动（倾斜）、平移、上抬（或下沉）等变化。衬砌开裂是指衬砌表面出现裂缝。包括张裂、压溃、错台三种形态。根据广梅汕公司管内既有病害隧道衬砌裂损情况统计，大多为衬砌开裂，即衬砌裂缝。常见的隧道裂缝有单缝、双缝、环形缝、X形缝、树枝斜缝、龟裂等等。按裂缝走向及其与隧道纵向的相互关系，大致可分为纵向裂缝、环向裂缝、斜向裂缝三种。纵向裂缝平行于隧道轴线，其危害最大。其发展可引起隧道掉拱，边墙断裂甚至整个隧道的塌方。其分布有如下特点：拱腰比拱顶多，双线隧道多在拱腰，单线隧道主要产生在边墙部位。环向裂缝主要由纵向不均匀荷载、围岩地质变化、沉降缝等处理不当所引起的沉降所造成。其分布特点如下：多发生在洞口或不良地质地带以及不同围岩段的交接处。且约占裂缝总长的30%～40%。斜向裂缝一般和隧道纵轴呈45°左右，常因混凝土的环向应力和纵向受力组合而成的拉应力所造成。危害性仅次于纵向裂缝，多发生在拱腰中部，是最常见的裂缝。
1.2衬砌渗漏水现象
衬砌渗漏水现象也是铁路隧道衬砌主要病害之一，衬砌渗漏水现象的种类也有很多。拱部渗水、滴水、漏水及成股射流。边墙有渗水，淌水两种，隧底涌水现象发生的不多。隧道渗漏水现象严重影响着隧道的整体稳定性，对隧道内的设施，整体的行车安全及周围的建筑，隧道周围的水环境等也造成不良的影响，不利于铁路运营的安全性。
1.3衬砌腐蚀
衬砌背后的腐蚀性环境水，容易沿衬砌的毛细孔、工作缝、变形缝及其他孔洞渗流到衬砌内侧，成为隧道渗漏水，对衬砌混凝土和砌石、灰缝产生溶出性或化学性的侵蚀作用造成衬砌腐蚀。严重缩短隧道的使用寿命，危及行车安全。
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2铁路隧道衬砌病害产生的原因
2.1在设计方面存在问题
设计工作是保障铁路隧道建设顺利完成的关键，设计作为施工的指导性文件，比较详细科学，如果设计工作做得不到位会直接影响铁路隧道工程的建设质量，导致各种衬砌病害现象的发生。设计单位在设计工作开展之前，如果没有就具体的地质进行详细准确的勘测，就会直接影响衬砌的结构，对地质的整体构造，地貌的判断也不精确。设计工作开展的时候对围岩分类不准确，对隧道结构的衬砌的厚度计算不精确导致衬砌裂损现象的发生；此外，在开展设计工作的时候如果重视结构计算，对防排水工作的设计不忠实，对隧道结构的防渗性能及防腐蚀性能没有具体的要求，使隧道混凝土设计标号偏低，造成抗腐蚀性能较差，所以隧道投入使用后，就会发生漏水的情况或者衬砌腐蚀现象，严重影响着衬砌的整体质量，减少了隧道的使用时间。
2.2施工技术方面的原因
1）施工方法、工艺的影响。由于施工方法、工艺、相关设备的选择不当，以及施工条件的制约，难免造成质量缺陷。如：支护是隧道的关键环节，回填不密实处产生空洞，使本身受力不均的衬砌遭到破坏，从而出现衬砌裂损。2）施工单位因素。个别施工单位在施工中，为了争取效益，从而对各项施工环节标准的降低等等，造成衬砌渗漏水或腐蚀，严重影响衬砌结构的安全和隧道投入运营后的使用寿命。
3隧道衬砌病害整治
对已发生病害的隧道，建立观测系统，进行跟踪量测，定期或不定期观测衬砌变形情况，详细记录重点（纹）的宽度和长度，以及所处的位置，分析其发展变化规律。裂纹加大变长的，说明病害在发展，应重视之，对变化较迅速的地方应及时采取有效的措施进行加固，阻止其继续发展，恶化。另外，要根据渗漏水情况，判断结构的安全度，以决定是否采取措施。对裂缝进行观察仅能发现已开裂至衬砌表面的裂缝，而对衬砌内部的裂缝以及衬砌背后的空洞和回填不密实的情况，却无法及时发现。这往往是危及隧道结构安全，威胁行车安全的最大隐患。利用地质雷达可以精确的检测衬砌内部裂纹，有关脱空、空洞、衬砌密实度和有无积水等现象，并能准确反映病害存在的具体部位和范围。裂损衬砌的修补与整治是一项复杂而艰巨的工程，首先要正确判断造成衬砌裂损的原因，然后才能制订一个切实可行、安全高质的整治措施。原则是以加固围岩为主，同时加固衬砌结构，两者相结合进行综合治理。并尽可能从源头上加以整治，及早进行。目前国内所采取的整治方法主要有：注浆加固，结构补强和拆除重建三种。注浆加固主要用于加固稳定围岩，改善衬砌受力状况；结构补强主要目的是加固衬砌结构，以提高衬砌结构的承载能力；拆除重建主要是拆除病害严重的二次衬砌，重新作新的钢筋混凝土结构。如何选用整治方法，要考虑衬砌裂损原因、裂损程度、隧道净空、对运营干扰限度（封锁时间）、整治费用等因素，通常采用围岩加固与结构补强综合整治方案。根据广梅汕公司管内病害隧道整治实践，对衬砌裂损原因为衬砌背后空洞、混凝土施工质量差、回填不密实、围岩破碎的情况，首先采用回填注浆充填空洞；然后采用深孔注浆加固围岩、疏散地下水对围岩的浸泡与渗入衬砌，对裂缝较多地段加打注浆锚杆，最后封闭裂缝的办法可以取得较满意的效果。
结语
隧道病害其原因也是有诸多方面的，包括地质条件、设计、施工方法、施工工艺等多方面的因素。隧道病害在一定程度，甚至很大程度上影响了施工条件和铁路运营条件，有时候也直接影响到隧道的结构和运营安全。所以，隧道病害的整治必须先清楚其原因，然后针对性地采取合理有效的方法进行治理。
参考文献：
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[3]康小玉.高速铁路隧道衬砌裂缝病害及其整治措施研究[J].城市建设理论研究（电子版），2017（5）.
论文作者:韩贺
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/15
标签：隧道论文; 病害论文; 裂缝论文; 铁路论文; 围岩论文; 渗漏水论文; 结构论文; 《基层建设》2018年第30期论文;