摘要：现阶段我们国家交通运输基础设施建设持续进步，铁路发挥了比较重要的作用，属于铁路工程的重要组成部分，相关隧道的数量也在不断增加。但是因为存在较多的影响因素，因此一部分隧道在运营之后会产生病害的情况，进而影响到铁路的运行安全，其中衬砌开裂属于常见的隧道病害。
关键词：铁路隧道；衬砌开裂；整治措施
引言
现阶段需要仔细地分析铁路隧道衬砌开裂问题，掌握产生隧道衬砌开裂的因素，对于工作人员来说，需要选择合理的方法进行应对，确保给铁路的发展提供保障。
1衬砌开裂的因素
衬砌开裂造成的原因主要就是存在较多的影响因素，而且原因也是比较复杂的。如今需要参考现场的实际情况检查衬砌开裂情况，而且需要联系二衬混凝土无损检测情况，研究造成病害的主要因素：
1.1地质因素
其中造成病害的原因就是地层主要就是页岩，岩质较软，自稳能力较差，地勘测量隧道最大水平应力需要满足标准需求，其中地层方向和线路方向有着较大的交角，因此隧道衬砌结构承受的围岩压力较大并且分布不够均匀，进而产生局部弯矩较大的情况，由于超出了规定的强度，进而造成衬砌混凝土局部开裂的情况。
1.2施工因素
其中施工不当属于衬砌开裂的主要原因，通过分析可以看出，施工不规范造成混凝土裂缝的比例达到了百分之八十，其中主要体现在这样几点：
第一点隧道开挖时期爆破效果比较差，拱部或者是拱顶存在超挖的情况，在进行施工的时候，本段衬砌过程中模板台局部存在变形的情况没有及时地采取措施进行应对，因此混凝土浇筑完毕衬砌厚度不够均匀，局部应力不够集中，这样衬砌结构的承载能力和稳定性也会受到一定的影响，进而产生裂缝的情况。
第二点衬砌混凝土原材料和配合比控制不到位，在进行浇筑的时候振捣不够密实，进而局部衬砌和围岩难以做到密贴，如此也会产生受力不均的情况，隧道右侧的围岩压力对于左侧拱部产生孔洞进而失去约束的部分，会产生衬砌开裂的问题。
第三点养护时间不足，拆模时间较早，混凝土强度不足就进行模板拆除工作，如此会造成收缩变形的情况，结构过早承载，拱部会产生裂纹问题。长时间下去，在围岩压力持续作用下以及运行列车的频繁振动作用，裂纹情况也会变得更加严重。
2铁路隧道衬砌开裂问题的应对方法
2.1锚固注浆加固
借助锚固注浆和深孔注浆等方法可以提升铁路隧道围岩的稳定性，要是围岩等级较高，就能够借助钻孔以及压降的措施，来粘结衬砌附近的岩体，这样会产生一个较大的承载拱，对于衬砌中的破碎岩体实施压降，在这个时期会在周岩附近产生固结圈，在固结圈上单压力也能够实现均匀的分布。
在借助锚固注浆法开展加固处理的时候，需要借助水泥砂浆和防水砂浆等材料。在施工工艺方面，最开始需要对于锚杆开展钻孔以及安装施工，借助合理的施工设施来参考设计深度开展钻进工作，其中不仅需要在锚杆间保留合理的间距，而且需要参考梅花的形状布置锚杆，在锚杆的外侧需要设置排气管和观察管。第二点需要正确安装垫板和螺母等设施，完毕之后开展初次注浆，提前制作完毕的水泥砂浆材料要进行实施压注，压注的时候需要控制好压力，使其处于合理的范围中，不进浆或者是进浆较小就可以进行停止。第三点进行二次注浆，初次注浆完毕，砂浆材料需要离析沉淀和干缩进而产生细小的缝隙，在这种情况，就需要开展二次注浆，注浆的压力需要处于合理的范围中。第四点开展衬砌找平处理，借助防水砂浆材料来进行锚固，通过封闭裂缝，可以实现对于锚杆外露垫板的覆盖，等到这些工作完毕，就能够开展养护工作。
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2.2碳纤维加固
针对衬砌混凝土裂缝可以选择锚喷加固和碳纤维布来开展加固工作，碳纤维布加固主要就是在开裂的部分借助碳纤维材料进行粘贴，借助碳纤维布以及混凝土梁间的粘结力来增强衬砌结构的承载能力。喷锚加固就是借助混凝土材料来喷涂衬砌结构，如此能够有效地填充裂缝，通过粘结新材料和旧材料，可以建立一个新整体，如此能够有效地增强材料刚度以及结构刚度。对于衬砌结构开展加固主要就是增强衬砌强度，这样也能够提升结构的承载力。在借助碳纤维加固来处理铁路隧道衬砌裂缝的时候，主要的材料就是密封胶和碳纤维布等，相关的工艺包括：
在处理面层的过程中，借助砂轮设施来清楚隧道衬砌结构表面的裂化层，保障处理支护衬砌表面保持平整和干燥，如此也能够满足相关的施工需求。针对裂缝开展封闭处理，就是使用密封胶来进行封闭，使得基础处理工作可以顺利地完成。在预涂底胶的时候，表面需要借助滚筒设施来涂刷树脂，涂刷的厚度需要在合理的范围中。
找平施工需要在涂刷树脂之后，要是表面存在气泡的情况，就需要在树脂材料固话干燥支护，借助砂轮来去除气泡，保障整平处理效果。粘贴碳纤维的时候，可以借助滚筒毛刷来均匀涂刷树脂材料，粘贴碳纤维布支护，针对表面进行滚压，及时地消除气泡情况，等到各种工作完毕，再进行养护工作。
要是铁路隧道衬砌结构中存在开裂以及变形的情况，就需要借助增强强度的方法来应对存在的各种问题，在处理的过程中，就需要减小衬砌结构的偏压荷载，混凝土抗凝强度也需要进行提升，最主要的就是充分使用各种加固处理方法，确保可以提升衬砌的整体性能。
2.3凿槽嵌补加固
在凿槽时期需要参考裂缝的方向，而且凿槽的宽度需要在合理的范围中，操作时期，需要参考裂缝的深度来确定槽深，借助合理的工具来清理存在的杂质，保障缝隙的干燥和整洁。如今需要借助底胶来涂刷槽的各个部分，涂刷的厚度需要在三毫米左右；填缝处理主要就是接缝材料来进行落实，填缝完毕再进行振捣密实。不仅如此，需要借助防水砂浆来处理表面的裂缝，保障表面的平整度，最后就是需要正确地落实养护处理工作。
2.4直接涂抹加固
直接涂抹加固主要就是借助水泥基渗透结晶型材料，施工时期，需要先处理混凝土的基面，保障混凝土基面的清洁和粗糙，其中需要正确配置混合料，混凝土基面部分完成喷射，在这个时期，需要借助混合料来喷射到裂缝中。等到涂料涂刷完毕，初凝支护，就能够开展二层涂刷，完成支护再开展养护工作。
2.5骑缝注浆加固
第一点需要参考裂缝的走向来开展凿槽处理，在裂缝的原有位置完成向两端的眼神，延伸的距离在十厘米左右；第二点借助毛刷来清除槽中的浮沉；第三点朝着裂缝设置注浆钢管，把间距控制在合理的范围中。等到注浆管固定完毕，就需要借助环氧树脂砂浆来嵌填沟槽；第四点开展注浆操作时期，需要在砂浆初凝支护，能够借助环氧树脂浆液来进行操作，其中需要控制好压注的压力。第五点开展割管处理，等到注浆工作完毕，就需要割掉外露的注浆管，最主要的就是确保涂刷工作可以顺利地完成。
结束语
总的来说。需要仔细地分析铁路隧道中的衬砌开裂问题，选择合理的方法来提升铁路隧道的安全性和稳固性，保障列车的安全运行。所以工作人员在铁路隧道设计、施工和维护的时候，需要正确地落实各项工作，按照工程的实际情况来选择合理的加固处理方法，确保铁路隧道能够正确地进行使用。
参考文献：
[1]余东洋.铁路隧道衬砌背后空洞缺陷安全性评价及处治对策研究[D].中国铁道科学研究院，2019.
[2]陈政.强震作用下铁路隧道横通道交叉结构裂损机理及其防治措施研究[D].西南交通大学，2018.
[3]宋保保.复杂地质条件下隧道进口段衬砌裂损成因与处治方法研究[D].江西理工大学，2018
论文作者:张康
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/18
标签：隧道论文; 裂缝论文; 混凝土论文; 铁路论文; 碳纤维论文; 情况论文; 注浆论文; 《基层建设》2019年第27期论文;