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1、【工务经验】隧道病害防治2015-05-13 铁道工务隧道病害防治隧道病害防治(protectionandtreatmentdefectoftunnel)各种隧道病害预防与整治的方法和措施。运营隧道治水为防止地下水或地面水对运营隧道的侵蚀,所采取的防水、截水、排水、堵水等措施。中国已有铁路隧道约50000座,其中运营中出现不同程度的涌水、漏水、冒水、滴水、渗水、湿水等现象的约占全路隧道总座数的1/3左右。由于水的作用,还会发生和发展其他类型的病害。这些病害还与隧道所处的地质、水文地质环境(即隧道的长度、埋深,当地的气候和地貌条
2、件,地表水及地下水的状态,岩石条件及地质构造等),以及施工养护中防排水系统是否完善等因素有关。隧道漏水的危害及原因隧道漏水,按其发生的部位和流量分为:拱部有渗水、滴水、漏水成线和成股射流四种;边墙有渗水、淌水两种;少数隧道有涌水病害。按水源补给情况分为:地下水(流量四季变化不大)补给;地表水(流量随四季变化)补给。隧道漏水恶化洞内养路环境,影响一些技术设备的正常使用。危害①在电力牵引区段,拱部漏水,会造成接触网跳闸、放电漏电,影响安全运营,造成人身伤害。②在寒冷和严寒地区,隧道漏水会造成边墙结冰、拱部挂冰,侵入限界,影响隧道正
3、常使用。还会造成衬砌冻胀裂损和洞内线路冻胀起伏不平等病害。③在洞内线路排水不良地段,造成土质和软岩地基的基床翻浆冒泥,整体道床下沉裂损病害,导致过床不稳固线路轨距水平变形超限,影响运输及安全,增加养护维修工作量。④洞内漏水潮湿,降低轮轨黏着力,加速钢轨扣件和管线的锈蚀,加速木枕和胶垫腐朽,缩短线路设备使用寿命。⑤一些隧道,环境水中含有侵蚀性介质,造成衬砌混凝土和砂浆腐蚀损坏,降低衬砌的支承能力,增加大维修费用。⑥少数隧道暴雨后隧道衬砌或铺底破损涌水,淹没轨道,冲空道床,危害更严重。漏水的原因①除地下水丰富外,主要是隧道设计与施
4、工不当造成的。如设计时对衬砌周围地下水的水源、水量、水质调查分析不足,对防排水考虑不周,对结构防蚀、耐冻、抗渗也未作专项设计。隧道修建后,将成为所穿过山体附近地下水集聚的通道。当隧道围岩与含水层连通,而衬砌的防排水设备不完善时,必然发生隧道漏水病害。②隧道穿过含水的地层。如穿过砂类土和漂卵石类土含水地层;断层带节理及裂隙发育,含裂隙水的岩层;石灰岩、白云岩等可溶性岩层,有充水的溶洞或暗河等与隧道相连通时;浅埋隧道地段,地表水沿覆盖层的裂缝渗到隧道内。③隧道衬砌综合治水设施不完善或年久失效。如原建隧道衬砌防排水设备不全,隧道衬砌
5、背后存在积水或承压水;混凝土衬砌施工质量差,孔隙裂缝多,自身防水能力差;防水层(内贴式、外贴式或中间夹层)施工质量不良,或材质耐久性差;混凝土的工作缝、伸缩缝、沉降缝等接缝处理不当,或未做好防水处理;衬砌变形、腐蚀后产生的裂缝渗漏水;既有排水设备,如衬砌背后的暗沟、盲沟,无衬砌的辅助坑道,排水孔等,年久失修阻塞。隧道漏水的防治防水原则隧道防排水应采取“防、截、排、堵结合,因地制宜,综合治理”的原则,达到防水可靠、经济合理的目的。防治要求对地表水和地下水做妥善处理,洞内外应有完整的防排水设施,以保证设备的正常使用和行车安全。根据
6、《铁路隧道设计规范》(TB10003一2001)及工务有关规则的要求做到:①拱部不滴水,边墙不淌水,安装设备之孔眼不渗水;②隧底不涌水,道床不积水;③在有冻害地段的隧道,拱部和边墙基本上不渗水,衬砌背后不积水;④碎石道床无翻浆冒泥,整体道床基床稳定;⑤消除侵蚀性水对衬砌的腐蚀。防水标准根据中国国家标准《地下工程防水技术规范》中,对地下工程的防水等级制定了定量的标准,其中对电气化铁路隧道、寒冷地区铁路隧道防水要求达到二级,非电气铁路隧道要求达到三级,见表1。表1防水标准表防水级别渗透标准一级不允许渗水,围护结构无湿渍二级(电化隧
7、道)不允许漏水,围护结构有少量偶见的湿渍三级(非电化隧道)有少量漏水点,不得有线流和漏泥砂,每昼夜漏水量<0.5L/m[size=10.5pt]2四级有漏水点,不得有线流和漏泥砂,每天漏水<2L/m[size=10.5pt]2截水截住水源减少流向隧道的水量。主要是在洞外和衬砌外靠水源侧周围,开挖截水沟,修建截水洞,或做好地面天然沟溪防渗漏的铺砌工程。排水为疏导隧道周围的水和排出隧道内的水所采取的措施。“以排为主”,就是首先考虑水的出路。这也常是养护部门所考虑的措施。主要是利用沟、管、槽及钻孔等排水。为排出较大的水量可设泄水洞,
8、或利用施工时的平行导坑排水。衬砌的排水措施,是通过衬砌背后的纵向、横向和竖向排水暗槽、盲沟,集水、钻孔,将地下水导入隧道内两侧或中心设置的排水沟把水引出洞外。“以排为主”能经济而有效地解决排水问题。对于颗粒易流失的围岩,不宜采用集中疏导排水,要采取放入筛管等措施,防止围岩细颗
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