摘要：在铁路工程中，涵洞是重要的组成部分，不仅表现在涵洞的数量上，也体现在涵洞建设时的造价上。涵洞是铁路在建造施工过程中所采用的重要构造物，一般需要横跨过铁路的路基，在铁路下方作为灌溉、排洪以及人行通道。通过铁路隧道在运营通车后产生的病害现象，深入分析产生病害的原因，并针对此类病害进行防治措施研究，对以后的设计施工提供借鉴与参考。
关键词：铁路工程；涵洞；病害；治理措施
引言：随着铁路线网不断增多和使用年限的增长，涵洞病害也日趋明显，如果不加以整治会给人们的生命财产安全造成威胁，这些病害在很大程度上影响到了铁路的正常通车，降低了铁路的安全性，甚至危急到了行车的安全。只有了解了铁路涵洞在设计和施工中所需要重视的部分，才能确保铁路涵洞的作用，才能保证铁路的正常运营。在设计与施工单位中需要不断丰富和积累经验，有效指导设计和施工，以减少铁路涵洞病害的发生。
1.铁路涵洞病害分析
1.1地形及地基的影响
引起铁路涵洞破坏的因素很多，治理铁路涵洞病害任重而道远。在个别涵节的侧墙或者涵顶结构上或底板上出现裂缝和微小裂纹，如不加以治理，很可能会发展成为贯通整个涵节的裂缝。加筋土整体式桥台可用来解决软土地基路桥结合处的差异沉降，采用土工格栅、土工格室来处理桥台涵背的填方，以便减少路基的沉陷，从而削弱跳车现象。铁路涵洞建设过程中没有采取相应的措施对基底进行合理处理，达到设计要求，涵洞运营中必将产生不均匀沉降而导致涵洞开裂。
1.2施工质量与排水方面
铁路涵洞的施工过程中不严格按照国家现行施工规范要求施工，就可能产生涵洞病害。在进行铁路涵洞施工时，由于填土本身有一定的重力作用，在进行涵洞施工过程中，填土可能会造成涵洞的沉陷。当两侧路基土在填筑或夯实不均匀时在行车荷载的作用下，使某些涵节与涵节之间发生侧向位移而产生错台。铁路涵洞主要用途为排水，但设计和施工过程中考虑或处理不当也会对涵洞造成损坏。洞口铺砌面短，特别是出水洞口，一般都没有超过翼墙尾端，而且隔水墙外也没对沟渠底进行有效加固，造成涵洞的底部冲刷由此处发生。由于铁路涵洞表面防水抗渗处理不当，导致涵洞表面渗漏现象普遍，对其耐久性损伤严重。
1.3涵洞冻融与结构荷载的影响
随着科技水平的提高和工程经验的增多，防治铁路涵洞冻融病害，保障安全运营迫在眉睫。位于寒冷地区的铁路涵洞，由于冻融作用，涵洞出现冻胀开裂、渗水等问题一直困扰着我国铁路建设和运营。列车动力荷载主要施加在隧道、涵洞整体道床及隧道、涵洞底部结构，列车荷载频繁振动、冲击其承力结构。随着地基沉降的加大，其后果是结构受力不均匀和附加内力的增加，以至于结构外载应力超过材料的容许应力，导致涵洞的开裂及其它病害。由于列车运行疲劳破坏，导致围岩的软化现象加快，涵洞底部长度基岩发生了软硬不一的状况，最终涵洞底部的逐步破坏。
1.4材料与养护方面
铁路涵洞施工时不重视对混凝土的后期养护，造成混凝土的收缩徐变过大最终导致混凝土开裂。管养单位和人员忽视规范的日常检查工作，不能及时发现病害和隐患，以致产生不良后果。由于铁路涵洞都处在恶劣的自然环境下，难免受到不同程度的影响。在运营中汽车的超速、超载造成并加剧病害发展、恶化。铁路涵洞防水材料不能满足要求，导致防水能力下降，最终导致渗漏的发生；所采用的砌石或混凝土强度达不到设计要求。为节省费用加快工程进度，施工单位对已破损的涵管不予更换，对铁路涵洞安全使用留下隐患。
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2.针对铁路涵洞病害的治理措施
2.1加强管理及减载措施
铁路涵洞是为了渲泄地面水流而设置的横穿路基的小型排水构造物，其作用是迅速排除铁路沿线的地表水，保证路基安全。严寒地区，对涵洞两端应检查有无冻害，并查明是否因基础过浅所造成。净空检查除设洪峰尺以外，平时大雨洪水季节应对水流通过涵洞情况进行观测。铁路涵洞设计人员应不断学习相关专业知识、技术规范等，勤于总结经验，这样才能使铁路涵洞设计成果更加合理。改进施工方法，加强结构重要部位的施工及前后施工顺序的合理衔接。要高度重视地质不良地段的地基承载力要求，加强外业调查，加大投入，充实地质专业人才，逐一对涵洞进行仔细勘测。河道排水检查与出口铺砌裂损冲刷检查涵渠需保证排水畅通，特别要注意水流是否从涵洞底下流过，有无潜流，冒水及基底被掏空现象。
2.2结构设计及裂缝渗漏治理
铁路工程管理人员及技术人员要严格按照勘察、设计、施工相关规范要求工作，使涵洞设计、施工做到科学管理。施工时若地质条件与设计文件不符，及时反馈设计人员进行修改，消除先天性隐患。在隔水墙以外且抗冲刷能力弱的条件下，可采取简易、有效、可靠的铺砌或防护类型加以防护，防止水毁的发生。对于管涵将管节间的平口对接改为企口较接，在纵向连结构造的保证下，不产生错口和沉陷。施工缝的渗漏治理原则应遵循先引、后排，从而达到防渗处理效果。沉降缝位置是最薄弱、最易渗水的位置，在可能的情况下，尽量少设沉降缝。由于季节变化造成涵洞衬砌结构温度胀缩，其环向施工缝渗漏现象普遍，有效的防治措施为疏排。
2.3地基的勘察与处理
在铁路涵洞施工过程中，要严格控制各项施工指标，结合实际情况进行施工设计，采取有效措施实施施工优化。在处理地基的时候，要以处理涵洞地基的标准对涵洞侧面一定面积内的地基进行以上填充处理。为防止由于涵洞地基不均匀沉降导致的结构破坏，在设计中需重视选址地质、地形的勘察，做好涵洞与路基连接处的地基处理。对于涵洞、通道应针对不同的病害原因，对主要的构件进行加固设计，根据检测、检算及荷载试验资料对其进行详细、客观的评估，使加固设计能够做到有的放矢、安全有效。当地基的承载能力弱的时候，施工中可用普通砂石换填，或者是用碎石桩等柔性桩进行处理，在地质情况错综复杂的情况下，需考虑采用整体性较好的箱涵或减小每节涵身长度的设计方法，以增强其调整不均匀沉降的能力。
2.4强化材料质量及日常养护
铁路涵洞作为公路的一个重要组成部分，不管是在外业勘测还是在内业设计上都要引起足够的重视。铁路涵洞所用施工材料要严格按照设计要求选用，严把质量关，杜绝偷工减料和使用不合格材料。在铁路涵洞的运营过程中，要加强管理和维护，及时清除洞口及洞内的淤积物，以保持洞内排水畅通。沟床护底被冲毁或附近路堤塌陷时，应立即进行修理。为防止涵洞被漂浮物或石块等堵塞，必要时应在涵洞前设置护栅或沉淀池。在严寒地区冬季要用树枝或篱笆把涵洞进口挡起来，以防冰冻和积雪堵塞涵洞，而在春季到来时，要清除洞口积雪。铁路涵洞要经常检查，特别对有害涵洞更应加强检查观测，并分析原因采取整治措施。
结语：随着我国经济建设的发展，带动了我国基础设施建设的不断完善，其中铁路等交通线路的建设尤其显著，如何保证交通建设的安全就成为了当前社会主要关注的问题。涵洞作为铁路建设工程的基本构筑物，不同的涵洞类型有自己独特的优势和不足，所以在施工中要具体涵洞具体分析。为了更大程度的发挥铁路的经济效益和社会效益及节约资源，应该总结了一些整治措施，积极防治铁路涵洞病害。
参考文献：
[1]温先划；铁路涵洞病害及其治理措施；《商情》；2017（36）
[2]贺亮；浅议铁路涵洞病害成因及防治对策；《江西建材》；2016年10期
[3]刘晗；铁路涵洞病害成因及防治措施；《城市建设理论研究：电子版》；2015（11）
论文作者:陈俊超
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/8/6
标签：涵洞论文; 铁路论文; 病害论文; 地基论文; 路基论文; 荷载论文; 措施论文; 《基层建设》2018年第18期论文;