讲座之一：铁路隧道病害类型、成因与维护措施.ppt

讲座之一: 铁路隧道病害类型、成因及整治措施 ; 隧道病害是一个世界性的难题。日本是隧道较多的国家之一，近年来，日本铁路运营隧道相继出现了数起危及行车安全的事故，引起了有关部门的高度重视。1999年6月27日福冈县境内一座隧道边墙上重达200 kg的混凝土砸在高速行驶的列车上。为此，日本西铁路公司对山阳新干线上发现的377处不安全的混凝土衬砌进行了加固。 日本运输省也要求对全国铁路线上的4826座总长为3360 km的隧道进行检查，日本建设省则对全国3 529座公路隧道检查，结果发现60％以上的隧道都存在着不同程度的病害。 为此，日本政府已向两个研究所提供520万美元的经费用于研究隧道病害的检测评估方法及整治措施。; 据铁道部资料统计，1999年铁路运营隧道失格率为65.2％ ，2000年隧道失格率为65.7％ 。有些隧道的病害还相当严重，甚至已危及到行车安全。如2000年9月兴安岭隧道出现的衬砌掉块和2001年10月达成铁路出现的大范围掉块以及2001年12月宝中线清凉山隧道衬砌掉块都险些造成严重的行车事故。 铁路部门每年都投入大量的人力、物力和资金用于隧道病害的维修和整治，但隧道设备的状况仍然没有根本好转。; 因此，必须通过系统的研究，总结铁路隧道的病害特点，完善隧道病害检测评估手段，制定出符合我国铁路特点的一整套检测方法。形成从日常维护、病害检测、病害整治到质量跟踪的一整套技术体系，以适应信息化目标管理的需要，使运营隧道的日常维护和病害整治提高到一个新的水平。; 第2节 铁路运营隧道病害现状 目前我国铁路运营隧道存在的主要问题是： (1)隧道病害数量大而且类型多，整治难度大，所需费用多，周期长，而且修理投资缺口较大； (2)由于年代不同，基础资料不完整，管理手段落后； (3)对隧道病害检查和检测手段落后而且不够规范，早期病害难以发现，使某些可以早期整治的病害得以发展成严重的病害，彻底整治更加困难； (4)受施工环境恶劣及材料耐久性差的影响，一些隧道病害的整治效果不明显； (5)新建隧道的设计和施工遗留问题较多，某些隧道还相当严重。 ; 第3节 铁路运营隧道病害的主要类型 铁路隧道的病害类型主要包括：渗漏水病害(包括冻害)、衬砌结构裂损病害、基底破损病害以及其他类型病害等。而这其中，渗漏水病害和衬砌结构破损病害是影响隧道安全性的主要因素。 1、 隧道渗漏水病害类型 隧道渗漏水病害类型包括隧道漏水、涌水(拱部滴水、隧底冒水、孔眼渗水)、隧道衬砌周围积水、潜流冲刷、侵蚀性水。对衬砌的侵蚀以及冻害等几种。 （1）隧道漏水和涌水 隧道围岩的地下水，或洞顶地表水直接地(无衬砌)和间接地(通过衬砌的薄弱环节)以渗、漏、淌、涌等形式进入隧道内所造成的危害，叫漏水或涌水。这是隧道中最常见的一种病害。 （2） 衬砌周围积水 隧道建成后，地表水或地下水向隧道周围渗流汇集，如不能及时排走将引起隧道出现病害就称为积水。 ; （3） 侵蚀性水对衬砌的侵蚀(水蚀) 围岩中地下水因含有盐类、酸类和碱类等化学成分，对混凝土衬砌起腐蚀作用而形成病害(水蚀病害)。 （4） 冻害 在严寒地区，地下水或地表水进入隧道后，冻结成冰，造成隧道功能受损害，称为冻害。根据冻害的现象，冻害类型可分为挂冰、冰锥、冰塞、冰楔、围岩冻胀、衬砌材质冻融破坏和衬砌冷缩开裂等7种。;2、 铁路隧道衬砌结构裂损的类型 隧道衬砌裂损类型包括衬砌变形、衬砌移动和衬砌开裂3种。 （1） 衬砌变形 衬砌变形有横向变形和纵向变形两种。而横向变形是主要变形。衬砌横向变形是指衬砌由于受力原因而引起拱轴形状的改变。 （2） 衬砌移动 衬砌移动是指衬砌的整体或其中一部分出现转动(倾斜)、平移和下沉(或上抬)等变化。衬砌移动也有纵向移动和横向移动之分。对于大多数已发生裂损的衬砌，往往是纵向和横向移动同时出现。 （3） 衬砌开裂 衬砌开裂是指衬砌表面出现裂缝，是衬砌变形的结果。 隧道衬砌裂缝一般是指作为隧道主要结构的二次衬砌混凝土表面的可见裂缝，它是指二次衬砌混凝土中的不连续面，这些薄弱部位是引起混凝土破坏的主要原因。;3、运营隧道衬砌裂损病害的原因分析 隧道衬砌裂损是指隧道衬砌的开裂变形、片块剥离以及大块坍落，多是由于隧道通过岩体破碎地段或断层破碎带地段围岩较为松散(地质因素)，或施工时对超挖部分回填不实、防排水处理措施不当(施工因素)等，在地下水的长期作用下引起围岩松动，使衬砌压力不均而