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隨著交通運(yùn)輸業(yè)的迅速發(fā)展,運(yùn)營(yíng)隧道的數(shù)量也逐年增多。然而由于歷史及各方面的原因,現(xiàn)在運(yùn)營(yíng)隧道中有75%以上存在不同程度的病害,影響鐵路的正常運(yùn)營(yíng)。按照鐵路工務(wù)部門對(duì)隧道病害分類的有關(guān)規(guī)定及統(tǒng)計(jì)資料,目前隧道病害主要表現(xiàn)在:滲漏嚴(yán)重、結(jié)構(gòu)襯砌的腐蝕裂損、仰拱或鋪底的變形損壞。
一、隧道裂縫治理(無水)
如果裂縫不是很寬(10mm以下),且無錯(cuò)臺(tái),可先采取鑿槽嵌補(bǔ)化學(xué)漿予以加固,以達(dá)到恢復(fù)混凝土整體性和部分承載力,并防止以后出現(xiàn)滲漏水的目的。修復(fù)圖如下:
二、隧道裂縫治理(有水)
裂縫有水分季節(jié)性滲漏和常年滲漏兩種情況,對(duì)于雨季滲漏,旱季又變干燥的裂縫采用完全封堵的方式比較適合,水泥類固化材料封堵經(jīng)久耐用。
對(duì)于常年有水裂縫,因?yàn)橐r砌結(jié)構(gòu)原本已經(jīng)破損,單靠堵水是治理不了的,要采用注漿封堵與鑿槽引排相結(jié)合的方式進(jìn)行處理,如滲水量很小,可采用注漿封堵的方式;如水量較大,則需要鑿槽引排,將滲漏水引至兩邊的排水溝。
注漿封堵示意
鑿槽引排示意
三、變形縫的滲漏水處理
如果是隧道變形過大,導(dǎo)致變形縫滲漏水,則注漿效果就不太理想,采用一般的排水方式處理以后,如有變形仍可將處理部位拉開,產(chǎn)生滲漏水。此處可以采用下圖的方式堵漏:
四、回填注漿
回填注漿的目的是為了填充襯砌結(jié)構(gòu)施作時(shí)所留下的空洞,漿液固結(jié)后成為支護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分,與襯砌結(jié)構(gòu)共同受力。由于襯砌背后空洞的注漿,主要是填補(bǔ)空洞,因此注漿管的長(zhǎng)度只需要接觸圍巖表面即可。
五、隧道W鋼帶加固施工
隧道經(jīng)過長(zhǎng)期使用,洞身主體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化,出現(xiàn)強(qiáng)度減弱等病害,為保證使用安全,應(yīng)及時(shí)對(duì)洞身進(jìn)行加固。實(shí)踐表明,W形鋼帶加固是一種非常好的處理工藝。
W形鋼帶是一種新型支護(hù)材料,同平鋼帶相比W型鋼帶抗彎截面模量提高37倍,剛度提高70倍左右,抗拉強(qiáng)度提高12%~15%。通過W型鋼帶把環(huán)向分散的多根錨釘連接起來,并掛網(wǎng)噴射纖維混凝土,形成一個(gè)整體承載結(jié)構(gòu),相當(dāng)于在襯砌外緣形成護(hù)拱。
六、隧道鋼波紋板加固施工
在未來5年至10年內(nèi),我國將迎來大范圍的橋隧老化現(xiàn)象,再加上受到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)落后、施工監(jiān)管不到位、運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)不力以及車輛超速超載、外界自然環(huán)境等因素影響,都會(huì)使這些橋隧加速老化或出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性損傷而導(dǎo)致承載能力大幅降低,最終提前達(dá)到使用壽命影響行車安全。采用鋼波紋板加固危橋、隧道的方法,該方法應(yīng)能有效提升橋梁、隧道的承載能力,延長(zhǎng)橋梁、隧道的使用壽命,并具有工藝簡(jiǎn)單、成本較低和能有效替代繁瑣的模板工序或價(jià)格昂貴的滑模臺(tái)車的滑?;炷潦┕さ奶攸c(diǎn)。
七、隧道內(nèi)襯拱架+錨桿組合加固施工
隧道一般處于崇山峻嶺之中,無繞行可能,如果隧道內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏水、襯砌開裂或設(shè)施故障等情況,就會(huì)妨礙交通,進(jìn)而使整個(gè)交通線完全處于中斷狀態(tài),給交通造成惡劣影響。采用內(nèi)襯拱架+錨桿組合補(bǔ)強(qiáng)病害隧道是一種有效的補(bǔ)強(qiáng)形式,采用此種方式補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)既能抗壓又能抗彎拉,同時(shí)補(bǔ)強(qiáng)后使結(jié)構(gòu)截面增大,在同級(jí)荷載作用下,產(chǎn)生的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力均減少,另外因抗彎剛度增大可有效地減少結(jié)構(gòu)變形。因此,在隧道凈空有富裕的情況下,通常采用此法。
① 打 孔
② 錨桿施工
③ 鋼拱架施工
④ 格柵拱架施工