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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng),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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)襯砌的耐損性,加強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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)