從當(dāng)前鐵路隧道襯砌典型病害談設(shè)計施工改進(jìn)措施

朱峰

摘要：隨著我國鐵路交通的不斷發(fā)展，社會對于其安全質(zhì)量的要求越來越高，本文從鐵路隧道施工的角度出發(fā)，簡述了目前其襯砌中的典型病害，并提出了一些相應(yīng)的改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：鐵路隧道；典型病害；設(shè)計施工

我國是鐵路交通發(fā)展的大國，鐵路運營的里程越來越長，其中建設(shè)的隧道也逐漸增多，但是由于我國地理環(huán)境的原因，在具體的隧道施工中往往會面臨很多的挑戰(zhàn)，比如襯砌開裂等問題，還有一些其他的典型的病害，嚴(yán)重影響了我國鐵路交通的發(fā)展，必須提升對鐵路病害的重視，加強技術(shù)的研究，不斷解決和完善問題。

一、鐵路隧道襯砌典型病害的分類

由于我國自然氣候和施工技術(shù)的限制，導(dǎo)致我國鐵路隧道襯砌存在一些質(zhì)量和安全的問題，主要分為以下兩大類別：

（一）鐵路隧道襯砌的開裂問題及其原因

在我國目前的鐵路隧道的施工建設(shè)中，無論什么樣的地質(zhì)環(huán)境和自然氣候條件，基本都存在隧道襯砌的開裂問題，其具有一定的普遍性和長期性。所以對此問題的解決必須先研究此問題產(chǎn)生的原因。就目前的現(xiàn)實情況分析，我國鐵路隧道開裂的原因主要分為幾點：

1.地質(zhì)的原因，我國的地理環(huán)境相對比較復(fù)雜，尤其在我國的全國范圍內(nèi)都存在地震帶、斷裂帶等極端的的地理環(huán)境，這給隧道襯砌的使用和保養(yǎng)造成了很大的困難。比如隧道距離地質(zhì)斷裂帶比較近的話，其地質(zhì)不穩(wěn)定的構(gòu)造發(fā)育就會對隧道襯砌的穩(wěn)定性產(chǎn)生損害。另外如果鐵路隧道太過于靠近地震帶，其地質(zhì)區(qū)域內(nèi)的預(yù)應(yīng)力會非常大，而且應(yīng)力相對來說會變比較集中，趨于地質(zhì)內(nèi)部的活動較為強烈，長此以往，就會對于隧道襯砌造成一定的損害。另外需要注意的是，在施工的過程中一般會對與地質(zhì)巖石體形成一定的損害，導(dǎo)致襯砌本身周圍的環(huán)境不夠穩(wěn)定，在自然侵蝕的作用下，壓力逐漸增強，導(dǎo)致襯砌的開裂[1]。

2.施工的原因，具體的施工技術(shù)和操作也會造成隧道襯砌的開裂，在具體的施工中由于技術(shù)和對于施工人員的監(jiān)管不到位，導(dǎo)致隧道襯砌的結(jié)構(gòu)施工不符合相關(guān)的要求，或者操作不規(guī)范。另外，為了趕工期，導(dǎo)致隧道襯砌的建設(shè)的質(zhì)量出現(xiàn)問題。

（二）隧道襯砌的滲水情況

除了上述的開裂現(xiàn)象之外，我國隧道襯砌也會有滲水的問題產(chǎn)生，導(dǎo)致了隧道襯砌的不安全隱患，其主要的原因是：

1.自然氣候的原因，我國各地的氣候不盡相同，這對于隧道襯砌的施工提出了很大的技術(shù)挑戰(zhàn)，比如在我國的南方地區(qū)，由于經(jīng)常性的降雨，導(dǎo)致空氣里面的水分子含量高，濕度增加，就會對于暴露在自然環(huán)境之下的隧道襯砌造成一定的損害，襯砌的表面會吸附大量空氣中的水分子，從而產(chǎn)生濕漬的現(xiàn)象，使得在時間的推移下，對于隧道內(nèi)襯造成一定的危害[2]。

2.沒有做好預(yù)防的工作，在我國隧道襯砌的施工中，由于各種原因的存在，往往沒有及時在施工的過程中，就做好襯砌滲水的預(yù)防工作。比如結(jié)構(gòu)材料的選擇方面，所用的還是不防水的材料，也沒有做防水材料的涂抹或者覆蓋，導(dǎo)致隧道襯砌的防水性能較差，導(dǎo)致在正常的鐵道運營中經(jīng)常出現(xiàn)襯砌滲水的情況。

二、具體的設(shè)計施工改進(jìn)措施

（一）針對于隧道襯砌開裂的施工改進(jìn)

1.控制好干縮裂縫

我國的隧道的襯砌主要有混凝土澆筑結(jié)構(gòu)建造而成，其容易老化開裂的特點經(jīng)常會給各項建筑造成嚴(yán)重的損害。針對隧道襯砌的開裂，控制干縮開裂的方法主要是：首先，盡可能的在合理的范圍內(nèi)減少混凝土澆筑時候的用水量，過多水分會在混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部留存下來，使得混凝土容易開裂，對其使用的壽命產(chǎn)生不良的影響。其次，要盡量的降低混凝土分倉處理的長度，在混凝土的結(jié)構(gòu)之間預(yù)留出足夠的空間，使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的預(yù)應(yīng)力可以及時有效的被釋放掉，而不至于存留在混凝土的內(nèi)部導(dǎo)致其最終產(chǎn)生裂縫。最后，可以適當(dāng)?shù)脑诨炷两Y(jié)構(gòu)的澆筑過程中添加一部分的膨脹劑或者粘合劑，膨脹劑可以增大混凝土的體積，使得其內(nèi)部有大量的小空洞以抵消其本身的應(yīng)力，進(jìn)而使得混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提高，降低隧道襯砌開裂的風(fēng)險。

2.加強施工環(huán)節(jié)的技術(shù)操作

首先，在具體的隧道襯砌的施工之前要加強對于地質(zhì)環(huán)境的考察和分析，并且選擇質(zhì)量合格的原材料，嚴(yán)格按照具體的要求和規(guī)范進(jìn)行施工。其次，在具體的施工中要做好控制爆破的工作，對于爆破的用藥量進(jìn)行科學(xué)合理的配比，防治爆破對于襯砌周圍的地質(zhì)環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的危害，進(jìn)而影響隧道襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

與此同時，對于拆除模板的時間也要進(jìn)行控制，在混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定而且牢固的情況下方可拆除，已確保結(jié)構(gòu)整體隧道襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，防治其在施工中產(chǎn)生變形等現(xiàn)象。

（二）針對于隧道襯砌滲水的施工改進(jìn)

1.對于濕漬現(xiàn)象的處理

首先可以加強隧道內(nèi)部的空氣的流通，并且盡可能地保持隧道內(nèi)部的干燥，可使用干燥劑等在施工的工程中安置于襯砌的內(nèi)部。另外由于襯砌濕漬的現(xiàn)象的危害不是很大，可以在施工結(jié)束之后，根據(jù)具體的情況，對于濕漬的部位進(jìn)行打磨處理，并且噴涂環(huán)氧樹脂膠液，以防止?jié)駶n現(xiàn)象的加重。

2.對于漏水現(xiàn)象的處理

首先，在隧道襯砌建造之前，要對于具體的地理環(huán)境進(jìn)行考察，盡量的避開一些巖溶地帶，實在不能夠繞道施工的，要詳細(xì)的考察周圍環(huán)境的水文情況和相應(yīng)的地質(zhì)情況，盡量的設(shè)計最短的隧道。其次，對于隧道襯砌施工中面臨的無法避免的巖溶地質(zhì)，要進(jìn)行相關(guān)的評估，對于其應(yīng)對各種極端自然環(huán)境，及長期處于降雨情況下的狀態(tài)作出最合理的評估，并就此提出一些解決的方案，比如在施工的過程中建造相應(yīng)的泄水洞，或者安裝排水的管道等，進(jìn)行積極地預(yù)防。與此同時，在具體的隧道襯砌的建造中也可以考慮根據(jù)具體的地質(zhì)情況，使用鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步的加強襯砌的耐損性，加強其對于長期的自然水沖刷或者浸泡的抵抗能力。

以上是關(guān)于目前我國隧道襯砌問題的解決措施，除此之外，還有別的一些適用的措施，比如從技術(shù)的層面、管理制度的層面、后期的養(yǎng)護(hù)的層面等進(jìn)行加強和完善。

三、結(jié)束語

我國隧道襯砌的典型是病害主要是開裂和滲水，加強對于其研究探討是非常有必要的，因為隧道襯砌的結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定和堅固，直接關(guān)系到隧道的整體質(zhì)量和安全，進(jìn)而關(guān)系到我國鐵路正常運營的安全，關(guān)乎人們的出行安全和社會的發(fā)展。相關(guān)的部門應(yīng)該提升重視，從具體的施工的層面，從根源上加強監(jiān)管，不斷的實踐先進(jìn)的技術(shù)，支持我國鐵路運輸業(yè)的健康穩(wěn)定的發(fā)展和進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖廣智. 從當(dāng)前鐵路隧道襯砌典型病害談設(shè)計施工改進(jìn)措施[J]. 隧道建設(shè)（中英文）， 2016， 38（09）：23-29.

[2]王建宇， 胡元芳. 對巖石隧道襯砌結(jié)構(gòu)防水問題的討論[J]. 現(xiàn)代隧道技術(shù)， 2001， 38（1）：20-25.

（作者身份證號：230706198510230013）