铁路隧道衬砌裂缝病害及其整治措施研究

杨香英

(中铁十一局集团第五工程有限公司，重庆 725251)

自改革开放以来，我国的经济水平不断上涨，在强劲经济的推动下，我国各行各业都焕发出崭新的面貌。铁路作为一项民生事业，也得到了快速的发展，但是，要想提升铁路建设水平也绝非易事。铁路隧道衬砌裂缝是铁路建设中常见的一种病症，对于铁路质量有着举足轻重的影响，必须对此予以充分的重视，不断提高铁路建设水平。因此，探讨铁路隧道衬砌裂缝病害及其整治措施就成为值得研究的一项课题。

1 铁路隧道衬砌裂缝病害简述及其危害

在建设铁路隧道过程中，常见的问题类型是铁路隧道特殊围岩以及膏溶角砾岩。首先，隧道开挖的过程中会伴随着应力场的重新分布，但这种分布也是有一定范围的，而这种应力发生重分布区域内的岩体，称作围岩。在实践过程中，遇到的围岩一般有如下几种：坚硬块状岩石、层状岩体、碎裂岩体、松软岩体以及膏溶角砾岩。围岩类型不同，对隧道质量产生的影响也不尽相同，但也有一些共同影响，即影响隧道路线的选择，给隧道安全性造成威胁。

在上述几种围岩中，对后续施工造成较大影响的主要是膏溶角砾岩。这是因为，膏溶角砾岩工程力学性质很特殊,单轴饱和抗压强度极低,Rc=0.14～2.2MPa,属于极软岩,隧道挖开后稳定时间很短,容易发生坍塌和大变形，如果遇水则强度很快降低,极易崩解软化,同时具有弱至中等程度地膨胀性，除此之外，膏溶角砾岩的化学成分也是较为复杂的。膏溶角砾岩的这些特性给铁路隧道建设施工也带来了一定的影响。首先，如若遇到膏溶角砾岩，则应当重新考虑施工顺序，其次，要考虑是否需要采取预加固措施。

当遇到上述情况以后，应当及时予以处理，否则便有可能造成“千里之堤毁于蚁穴”的后果。一般而言，可以将铁路隧道衬砌裂缝的发展速度划分为前期迅速扩展阶段；中期缓慢扩展阶段；后期加速扩展阶段。在前期，铁路隧道衬砌裂缝刚刚产生时，已有裂缝部分会波及其周围，引致周围也产生新的裂缝。新的裂缝会进一步发展，再影响周围地段。不断重复此过程，直至后期加速扩展。如若出现裂缝时没有及时处理并正常运行，那么当列车高速通过隧道时，可能会导致裂缝贯穿衬砌截面，造成隧道的局部变形、失衡垮塌等安全事故。

2 铁路隧道衬砌裂缝病害的整治措施

防治铁路隧道衬砌裂缝病害是一件专业性的工作，其建设工艺、防治措施都是具有一定难度的，不可能在一朝一夕内实现，而是需要多角度切入，多方面入手，持之以恒方能见效。本文认为，可以从以下路径入手。

2.1 隧道工程衬砌裂缝碳纤维加固法

在高速铁路隧道工程建设中，衬砌裂缝病害是我们经常见到的一种症状，现阶段，实践中最常使用的修补方法就是碳纤维加固法。值得注意的是，碳纤维加固方法虽然有效，但在实施过程中，这种方法的流程也是比较繁琐的。首先，应当进行表层处理，清理铁路隧道衬砌表面存在的凸起、灰尘等，确保铁路隧道衬砌表面是干燥且洁净的。对于碳纤维加固方法而言，这一步就是后续流程的地基，这一步的清洁程度直接决定后续的施工质量。其次，到了封闭裂缝处理这一阶段，即采用粘胶等物质对裂缝进行填补，在这一过程中，应该注意控制底胶的厚度，过厚或过薄都不可能达到较好的修补质量。在这一步完成以后，仍然要对裂缝进行整平处理，进一步提升稳固性。

隧道工程衬砌裂缝碳纤维加固法的流程可以概括为：

表层处理>封闭裂缝处理>裂缝底胶处理>裂缝整平处理。

2.2 锚固注浆处理措施

这一措施是针对较大的裂缝，在进行锚固注浆处理时，要注意如下两点。(1)注入比例正确的水泥砂浆, 浓度过高过低都不行。(2)根据实际情况，决定是否需要进行二次注浆。

2.3 裂缝注浆处理措施

在进行裂缝注浆处理时，同样需要对铁路隧道进行清洁，其次，以裂缝为中心, 向外向深延伸。

除上述各项具体措施以外，为了确保质量问题发生以后及时解决，可以建立个人责任制，避免质量问题发生以后出现相互推诿的现象，做到追根溯源，并对责任人给予一定的惩罚。其次，提前做好突发事故应对方案，提前做好培训，提高施工人员应对突发事情的能力和技能，这样即使出现事故也能坦然处理，使损失降低到最低。

总体而言，可以将实践中常用的修补方法以及注意事项总结为如下表格。

3 结 语

总之，作为城市发展的物质基础，铁路建设事业对我国的发展起着重要作用。良好的交通网络不仅能够给社会大众提供良好的出行条件，更能够促进一国经济的发展。因此，保证和提高铁路建设技术和质量至关重要。希望能给铁路建设提供一定的思路，为我国铁路建设事业的发展贡献绵薄之力(表1)。

表1 修补方法