隧道养护与维修

隧道养护与维修白鸿飞隧道结构的寿命•指设计时预计的结构可安全稳定工作的年限•影响因素：隧道的结构形式•使用的建筑材料•外界因素：人的因素•工程地质•水文地质状态隧道预防与养护工作•运营状态监视•隧道病害检查•隧道病害原因分析•隧道的维修与修复•隧道结构安全性及稳定性评价运营状态监视•通过控制与监视车辆流动状态，洞内的温度、湿度、通风、照明。有害气体含量、根据监视结果调整隧道能量的供给方式，节约运营费用•隧道病害检查工作分类•经常检查•定期检查•特别检查•限界检查隧道病害隧道病害检查•经常检查：•内容：排水设施是否畅通•衬砌表面是否漏水•洞口山坡是否可能有坍方落石•隧道上方地表是否出现冲沟和陷穴隧道病害检查•定期检查：•内容：•洞口、洞内各种建筑物的状况，可能产生的病害•洪水前后的状态变化•严寒地区春季冰雪融化后对建筑物的影响隧道病害检查•特别检查：•由铁路局组织或指定有关单位，对个别长大的、构造复杂的和有严重病害的隧道进行特别检查•限界检查：•专门对隧道衬砌限界所进行的全面检查隧道病害检查•隧道病害类型•水害、冻害、衬砌裂损、衬砌侵蚀•隧道病害检查方法•洞内肉眼观察•定期对设置的观察面进行测量，并用曲线外插法，预测变形及受力状态•观察地下水量及水质变化•钻孔探查，了解岩石受力及松动状态、岩石与隧道接触状态、隧道结构变形裂缝状态、密封层防水性等•开挖检查井及坑道•现代测量方法，如物理地质电测法、地质电测法、红外线测量法、地质电力学测量法等隧道病害原因分析•人为因素、自然因素•1）人为因素：•建筑材料。强度低，质量差，易老化•设计不当。截面形式不合理，强度偏小，密封及防排水系统不当•施工不当。岩石松动或自承效应丧失，支护结构与岩石松动接触差隧道病害原因分析•2）自然因素•地质状态。•内部荷载。•地貌改变。•地下水影响。隧道维修与修复措施•建筑材料因素•1）因建筑材料强度低、质量差、易老化而引起的破损，可采用更换材料的维修方法•2）因建筑材料表面脱落、风化及腐蚀而引起的破损，可在该表面抹水泥浆或喷混凝土•3）材料冻裂时，则需改善排水设施，尽可能将水引离结构，并且加强通风隧道维修与修复措施•设计因素•1）如果由于外力过大结构强度偏低时，可考虑改用高强度材料：增加钢锚杆，加受力铰，以改变原来结构的受力形式•2）如果隧道结构无仰拱，墙角发生塑性位移时，若只加固支座地基效果不大，可考虑加设锚杆或注浆•施工因素•由于施工不当而造成衬砌背后存在空洞时，可考虑注浆或填充方法，加强围岩与衬砌的连接以形成共同受力结构，减少松动隧道维修与修复措施•地下水效应•1）若防水层局部破坏，可在渗水处插软管将水排入排水沟，或增补局部阻水层•2）若防水层大面积破坏，则在衬砌内表面重修防水层，或采用改善防水系统功能的方法将水汇流后排出洞外隧道结果安全性及稳定性的评价•1）隧道结构的评价•对衬砌结构的刚度及变形状态、材料强度及变形性、仰拱及基底效应等进行评价•2）围岩状态的评价•对隧道衬砌与围岩接触状态，松动区的大小及形状，作用于隧道衬砌上的压力、抗力效应、静水及附加压力，岩石的力学性能等进行评价隧道水害及整治•水害是一种常见的病害•特别是长大越岭隧道，一般水量较大，危害也甚！•隧道结构产生危害•降低衬砌结构的可靠性•导致衬砌失稳破坏水害种类及其危害•隧道漏水•四中表现：渗、滴、淌、涌、•渗：地下水从衬砌外向内润湿•滴：水滴间断地脱离衬砌落入隧道•淌：水连续顺边墙内侧流淌而下•涌：有一定压力的水外冒水害种类及其危害•危害：•对电力牵引区段和电力配线，使电绝缘失效•洞内空气潮湿，影响养护人员身体健康•混凝土衬砌风化、腐蚀、剥落，造成衬砌结构破坏•涌水病害造成衬砌破坏•有冻害地段的隧道漏水会造成冻融破坏水害种类及其危害•衬砌周围积水指在运营隧道中，地表或地下水向隧道周围渗流汇集主要病害水压较大时会导致衬砌破裂使围岩因侵水软化使膨胀性围岩体积膨胀，导致衬砌破坏在寒冷地区发生冰胀和围岩冻胀，导致衬砌破坏水害种类及其危害•潜流冲刷•指由于地下水渗流或流动而产生的冲刷和溶蚀作用•危害：•衬砌基础下沉，边墙开裂•围岩滑移错动导致衬砌变形开裂•对超挖回填不密实者，引起围岩坍塌•侵蚀性水对衬砌的侵蚀水害产生的原因•勘测设计•施工•材料•监理•验收•匹配水害的整治措施•适当疏排①疏导地下水②增设排水沟‘③加深侧沟④增设或疏通平行导洞⑤增设防寒泄水洞水害的整治措施•注浆堵水①注浆材料的要求②向衬砌背后围岩或回填层注浆③向衬砌内部注浆④向基底注浆水害的整治措施•增设内防水层①分析病害成因，对症整治②合理选择防水材料③严格施工工艺