从当前铁路隧道衬砌典型病害谈设计施工改进措施

朱峰

摘要：随着我国铁路交通的不断发展，社会对于其安全质量的要求越来越高，本文从铁路隧道施工的角度出发，简述了目前其衬砌中的典型病害，并提出了一些相应的改进建议。

关键词：铁路隧道；典型病害；设计施工

我国是铁路交通发展的大国，铁路运营的里程越来越长，其中建设的隧道也逐渐增多，但是由于我国地理环境的原因，在具体的隧道施工中往往会面临很多的挑战，比如衬砌开裂等问题，还有一些其他的典型的病害，严重影响了我国铁路交通的发展，必须提升对铁路病害的重视，加强技术的研究，不断解决和完善问题。

一、铁路隧道衬砌典型病害的分类

由于我国自然气候和施工技术的限制，导致我国铁路隧道衬砌存在一些质量和安全的问题，主要分为以下两大类别：

（一）铁路隧道衬砌的开裂问题及其原因

在我国目前的铁路隧道的施工建设中，无论什么样的地质环境和自然气候条件，基本都存在隧道衬砌的开裂问题，其具有一定的普遍性和长期性。所以对此问题的解决必须先研究此问题产生的原因。就目前的现实情况分析，我国铁路隧道开裂的原因主要分为几点：

1.地质的原因，我国的地理环境相对比较复杂，尤其在我国的全国范围内都存在地震带、断裂带等极端的的地理环境，这给隧道衬砌的使用和保养造成了很大的困难。比如隧道距离地质断裂带比较近的话，其地质不稳定的构造发育就会对隧道衬砌的稳定性产生损害。另外如果铁路隧道太过于靠近地震带，其地质区域内的预应力会非常大，而且应力相对来说会变比较集中，趋于地质内部的活动较为强烈，长此以往，就会对于隧道衬砌造成一定的损害。另外需要注意的是，在施工的过程中一般会对与地质岩石体形成一定的损害，导致衬砌本身周围的环境不够稳定，在自然侵蚀的作用下，压力逐渐增强，导致衬砌的开裂[1]。

2.施工的原因，具体的施工技术和操作也会造成隧道衬砌的开裂，在具体的施工中由于技术和对于施工人员的监管不到位，导致隧道衬砌的结构施工不符合相关的要求，或者操作不规范。另外，为了赶工期，导致隧道衬砌的建设的质量出现问题。

（二）隧道衬砌的渗水情况

除了上述的开裂现象之外，我国隧道衬砌也会有渗水的问题产生，导致了隧道衬砌的不安全隐患，其主要的原因是：

1.自然气候的原因，我国各地的气候不尽相同，这对于隧道衬砌的施工提出了很大的技术挑战，比如在我国的南方地区，由于经常性的降雨，导致空气里面的水分子含量高，湿度增加，就会对于暴露在自然环境之下的隧道衬砌造成一定的损害，衬砌的表面会吸附大量空气中的水分子，从而产生湿渍的现象，使得在时间的推移下，对于隧道内衬造成一定的危害[2]。

2.没有做好预防的工作，在我国隧道衬砌的施工中，由于各种原因的存在，往往没有及时在施工的过程中，就做好衬砌渗水的预防工作。比如结构材料的选择方面，所用的还是不防水的材料，也没有做防水材料的涂抹或者覆盖，导致隧道衬砌的防水性能较差，导致在正常的铁道运营中经常出现衬砌渗水的情况。

二、具体的设计施工改进措施

（一）针对于隧道衬砌开裂的施工改进

1.控制好干缩裂缝

我国的隧道的衬砌主要有混凝土浇筑结构建造而成，其容易老化开裂的特点经常会给各项建筑造成严重的损害。针对隧道衬砌的开裂，控制干缩开裂的方法主要是：首先，尽可能的在合理的范围内减少混凝土浇筑时候的用水量，过多水分会在混凝土结构的内部留存下来，使得混凝土容易开裂，对其使用的寿命产生不良的影响。其次，要尽量的降低混凝土分仓处理的长度，在混凝土的结构之间预留出足够的空间，使得混凝土结构内的预应力可以及时有效的被释放掉，而不至于存留在混凝土的内部导致其最终产生裂缝。最后，可以适当的在混凝土结构的浇筑过程中添加一部分的膨胀剂或者粘合剂，膨胀剂可以增大混凝土的体积，使得其内部有大量的小空洞以抵消其本身的应力，进而使得混凝土结构的稳定性提高，降低隧道衬砌开裂的风险。

2.加强施工环节的技术操作

首先，在具体的隧道衬砌的施工之前要加强对于地质环境的考察和分析，并且选择质量合格的原材料，严格按照具体的要求和规范进行施工。其次，在具体的施工中要做好控制爆破的工作，对于爆破的用药量进行科学合理的配比，防治爆破对于衬砌周围的地质环境造成不可逆转的危害，进而影响隧道衬砌结构的稳定性。

与此同时，对于拆除模板的时间也要进行控制，在混凝土結构稳定而且牢固的情况下方可拆除，已确保结构整体隧道衬砌结构的稳定，防治其在施工中产生变形等现象。

（二）针对于隧道衬砌渗水的施工改进

1.对于湿渍现象的处理

首先可以加强隧道内部的空气的流通，并且尽可能地保持隧道内部的干燥，可使用干燥剂等在施工的工程中安置于衬砌的内部。另外由于衬砌湿渍的现象的危害不是很大，可以在施工结束之后，根据具体的情况，对于湿渍的部位进行打磨处理，并且喷涂环氧树脂胶液，以防止湿渍现象的加重。

2.对于漏水现象的处理

首先，在隧道衬砌建造之前，要对于具体的地理环境进行考察，尽量的避开一些岩溶地带，实在不能够绕道施工的，要详细的考察周围环境的水文情况和相应的地质情况，尽量的设计最短的隧道。其次，对于隧道衬砌施工中面临的无法避免的岩溶地质，要进行相关的评估，对于其应对各种极端自然环境，及长期处于降雨情况下的状态作出最合理的评估，并就此提出一些解决的方案，比如在施工的过程中建造相应的泄水洞，或者安装排水的管道等，进行积极地预防。与此同时，在具体的隧道衬砌的建造中也可以考虑根据具体的地质情况，使用钢筋混凝土的结构，进一步的加强衬砌的耐损性，加强其对于长期的自然水冲刷或者浸泡的抵抗能力。

以上是关于目前我国隧道衬砌问题的解决措施，除此之外，还有别的一些适用的措施，比如从技术的层面、管理制度的层面、后期的养护的层面等进行加强和完善。

三、结束语

我国隧道衬砌的典型是病害主要是开裂和渗水，加强对于其研究探讨是非常有必要的，因为隧道衬砌的结构是否稳定和坚固，直接关系到隧道的整体质量和安全，进而关系到我国铁路正常运营的安全，关乎人们的出行安全和社会的发展。相关的部门应该提升重视，从具体的施工的层面，从根源上加强监管，不断的实践先进的技术，支持我国铁路运输业的健康稳定的发展和进步。

参考文献：

[1]肖广智. 从当前铁路隧道衬砌典型病害谈设计施工改进措施[J]. 隧道建设（中英文）， 2016， 38（09）：23-29.

[2]王建宇， 胡元芳. 对岩石隧道衬砌结构防水问题的讨论[J]. 现代隧道技术， 2001， 38（1）：20-25.

（作者身份证号：230706198510230013）