浅谈既有铁路隧道渗漏水病害整治设计方法

《浅谈既有铁路隧道渗漏水病害整治设计方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浅谈既有铁路隧道渗漏水病害整治设计方法　　摘要：在既有线铁路电气化改造工程中，对隧道的渗漏水害整治有严格的要求，特别是拱部水害将直接威胁行车安全。文章介绍的隧道位于林区，雨量充沛，加之修建年代早，水害严重。文中针对该隧道的特点对病害成因进行了分析，并调查了洞内、外的水源补给情况，综合采用了“堵-引-排”的整治方法。文章为类似工程的设计，提供了新的思路，有一定借鉴意义。　　关键词：既有铁路；隧道；渗漏水；病害整治；设计　　1既有隧道现状　　杜草隧道为严寒地区长隧道，单线全长3.9km。始建于日伪时期，于1975年改建。

2、洞内铺设整体道床设中心深埋水沟及盲沟排水系统。本隧道服役年限较长，洞内典型病害为水害，冬季?毂?。水害特点为拱部多点滴水，侧墙边片漏水，严重段呈淌水状。整体道床积水严重，冬季两端洞口拱墙挂冰。本次病害整治设计主要为满足电气化改造的需求。　　2工程地质　　冬季最低气温达-38℃，从l0月到翌年4月，共七个多月，岩土最大冻深2.05m。隧道通过张广才岭，地层为华力西晚期侵入之花岗岩组，岩石以肉红色斜长花岗岩和灰白色黑色云母花岗岩为主，地表覆第四纪地层，区域地质构造上属新华夏构造体系的张广才至千山隆起带，受新华夏构造应力场

3、影响地层中小规模断层或挤压破碎带相当发育。　　3水害成因分析　　3.1施工工艺影响　　由于本隧道修建时间较早，受当时工艺水平制约，钢筋混凝土衬砌凝后未设置防水板。衬砌虽然采用了防水混凝土，但当其产生裂缝时，围岩渗水可以直接经由缝隙渗入洞内。另外，施工缝处采用的是浸渍沥青木板，经地下水长时间侵蚀，木板已腐蚀脱落，堵水功能失效，水经施工缝流出，形成新的出路。　　3.2洞顶积水坑影响　　一般在靠近隧道洞口处水害相对严重。经调查，在雨季这些部位在洞顶上方的地表处存在积水现象，有些在附近还有泉眼。由于工程地处森林区，雨季降水量

4、大，这些积水很难快速排离隧道范围之外，且周围有高大树木遮挡，不见阳光，蒸发缓慢，导致积水长期滞留，不断下渗，最终渗入洞内，形成出路后，流水夹带走较小土颗粒，致使土骨架间隙越来越大，渗透速度越来越快，加重了洞内的水害。　　3.3排水系统功能失效　　当前排水系统为两侧边沟汇水，再由横向排水管引入中心深埋泄水洞排出洞外。本隧道未设置环向排水盲沟。围岩渗水不能完全靠重力流入排水边沟，当衬砌存在缝隙时，水会顺此流出，这是隧道渗水点不断改路，多点出露的主要原因。另外，经现场调查，局部排水边沟已经淤堵，沟内无水，这也造成了深埋泄水

5、洞内水量较少，不能充分发挥其核心排水作用，造成路面积水，危及行车。　　3.4衬砌背后积水　　通过对衬砌空洞及不密实检测发现，大量的空洞及不密实位置均伴有积水。来自围岩渗水，再经由拱部裂缝渗入洞内，形成拱部滴水。这种水害的特点是延隧道全长零星分布，点滴状，水量小，数量多，局部密集，拱顶严重。　　4整治历史及效果　　杜草隧道最近的一次大修在2008年，当年对病害进行了集中的梳理，严重的进行了整治，但目前效果来看，主要存在以下问题：　　（1）拱部各别渗水点经注浆封堵后，短期内干燥无水，经一段时间后，又会在附近重新出露形成新

6、的病害点，有“随治随跑”的特点。　　（2）淌水严重或连片渗水的段落，均增设了竖向排水井。雨季竖井内有明显淌水声，但井外（洞内）也有流水，且水量较大，路面依然积水。　　（3）冬季拱角挂冰现象严重。主要因拱部环形裂缝不断渗水而形成，冬季需24小时设专人洞内巡视及时消除冰棱。　　5整治设计方法的探讨　　杜草隧道运营已久，历经数次大修，渗漏水害虽有缓解，但未从根本上得以整治。除受当时施工工艺制约外，在整治方法上也存在一些问题。从整治的历程来看，重点逐渐从堵水转变为加强排水，洞内增设了多处竖向排水井，但其自身也存在很多问题。首

7、先是施工非常困难，线路需要架空加固，大面积开凿既有衬砌及整体道床，工程量大，利用封锁时间施工，工期长；其次是维修困难甚至无法维修。　　从目前来看，完全杜绝渗水是不科学的，但是可以采取设置小型引排水设施的方法来解决拱部渗水点不断迁移的问题，结合注浆回填方法以达到拱部不渗水，拱下少量渗水的程度以满足电气化运营的要求。一般在多点渗水，连片滴水及反复迁移的渗点位置增设竖向引水设施，以起到疏导局产拱顶岩隙渗水作用，具体结构见图1。　　这种引排水设施与原竖向排水井相比其的优点是便于施工，不影响行车，工程量小，可在泄水洞内进行疏通

8、或维修，设置灵活，对既有结构破坏小，施工速度快。不足是排水量小，易堵塞，增加了维修工作量。　　对于各别淌水严重的段落，在以往整治中，主要关注在衬砌后围岩渗水，在设置竖井排水后，效果并不理想。本次设计，除对洞内既有排水设置进行修复外，也对洞顶进行了详细的调查。调查发现，这种严重漏水地段的上方都存在积水现象，有的附近还有泉眼。因此，本次设计对于洞顶