【正文】 ???????? 1－ 19 3－ 5 降低水位法???????????????????????? 1－ 21 4．凍害整治措施??????????????????????????? 1－ 23 4－ 1 措施的選擇? ??????????????????????? 1－ 23 4－ 2 隔熱法?????????????????????????? 1－ 24 4－ 2－ 1 U 型槽法?????????????????????? 1－ 24 4－ 2－ 2 表面隔熱法????????????????????? 1－ 25 4－ 2－ 3 雙層襯砌隔熱法??????????????????? 1－ 31 4－ 3 加熱法?????????????????????????? 1－ 31 5．整治措施例 ???????????????????????????? 1－ 34 5－ 1 清水整治例???????????????????????? 1－ 34 5－ 1－ 1 線狀漏水的整治??????????????????? 1－ 34 5－ 1－ 2 面狀漏水的整治??????????????????? 1－ 36 5－ 1－ 3 其 它??????????????????????? 1－ 45 5－ 2 凍害整治例???????????????????????? 1－ 50 參考資料?????????????????????????????? 1－ 1 3．隔熱法的設(shè)計(jì)計(jì)算例??????????????????????? 1－ 1 1－ 1 I、共 同 篇 總 則 總則 1－ 1 適用范圍 本手冊(cè)適用于已產(chǎn)生變異或可能產(chǎn)生變異的鏈道的加固和維修。 [解釋 ] 在鐵路隧道維修管理中，本手冊(cè)提出了進(jìn)行適當(dāng)調(diào)查 (檢查 )，推定變異原因，特別是選擇最有效整治方法的基本原則。同時(shí)，也提示了地震、相鄰施工時(shí)，不管有無變異，但可能受到影響的防護(hù)措施。 本手冊(cè)以礦山法修建的鐵路隧道為對(duì)象，不包 括盾構(gòu)法、明挖法修建的隧道，此外，也不包括因電化、提高速度等而改變斷面 (改建 )的情況。 1－ 2 定義 本手冊(cè)采用的用語的定義如下 [變異 ]??力學(xué)上、功能上出現(xiàn)妨礙列車正常運(yùn)行功能的狀態(tài)，或者不加處理會(huì)出現(xiàn)上述可能的狀態(tài)。 [加固 ]??為加強(qiáng)隧道襯砌的承載力，控制變異的發(fā)生、發(fā)展的措施 [維修 ]??不是直接加強(qiáng)隧道襯砌的承載能力，但可改善襯砌功能的措施。 [解釋 ] 所謂隧道的功能，不僅是維持列車運(yùn)行的空間，還要有可能在建筑眼界外設(shè)置各種設(shè)施、不使軌道產(chǎn)生異常的變動(dòng)、隧道涌水不會(huì)造成問題而排出洞外等等 。 所謂變異，不僅是侵限和開裂發(fā)展，還包括軌道維修頻率高，需要慢行，拱架加固等狀態(tài)。其中不包括因電化、速度提高等而侵入限界的狀態(tài)。 加固與維修，很難嚴(yán)格分開，但本手冊(cè)把直接強(qiáng)化襯砌力學(xué)上的承載力謂之加固，否則作為維修。 變異調(diào)查（檢查） 2 變異調(diào)查 (檢查 ) 變異隧道的調(diào)查要采用合適的調(diào)查手段，正確地掌握變異現(xiàn)象，以達(dá)到推定變異原因、判定健全度、編制整治計(jì)劃的目的。 [解釋 ] 隧道養(yǎng)護(hù)，－般按圖 21 所示分為若干階段進(jìn)行。通過調(diào)查最重要的是：根據(jù)變異現(xiàn)象并考慮周圍地形、地質(zhì)、環(huán)境條件和變異歷史， 加固、維修歷史、施工記錄等，綜合地對(duì)隧道現(xiàn)況作出判斷，所以，要建立整理這些基礎(chǔ)資料并能隨時(shí)檢索所需情況的體制。此外，調(diào)查結(jié)果在調(diào)查結(jié)束后要立即整理并保管好，使處于便于閱覽的狀態(tài)。 變異隧道的調(diào)查項(xiàng)目如圖 22 所示，視變異狀況和變異原因、調(diào)查階段等條件適當(dāng)選擇。 1－ 2 圖 2－ 1 變異調(diào)查的流程 尤其是在近幾年，監(jiān)視變異發(fā)展的各種量測儀器有了進(jìn)步，有效地利用這些儀器是很重要的。 1－ 3 圖 2－ 2 變異隧道的調(diào)查項(xiàng)目 2－ 1 調(diào)查計(jì)劃 在進(jìn)行變異隧道的調(diào)查時(shí)，要考慮各段線路的實(shí)情和隧道 的變異狀況，編制符合實(shí)際的調(diào)查計(jì)劃。尤其是，在變異隧道中，變異多數(shù)是在發(fā)展著，因此，完善日常的監(jiān)視體制也很重要，此外，變異發(fā)生在很長時(shí)間的例子也是不少的，故應(yīng)保管和整理好調(diào)查記錄。 隧道的檢查周期：全體檢查每 2 年－次，個(gè)別檢查視需要而定，此外，量測調(diào)查為了 1－ 4 盡快地判斷出變異的發(fā)展，最初要以較高的頻率 (最低每月－次 )進(jìn)行，在－定程度上掌握了發(fā)展?fàn)顩r后可改為適宜的量測頻率。 下面，根據(jù)圖 的變異隧道流程加以簡要說明，資料調(diào)查在第 2－ 2 節(jié)中說明。 211 總體檢查 總體檢查是隧道調(diào)查中的最基本的調(diào)查，是為掌握 隧道狀態(tài)而實(shí)施的，總體檢查分為定期檢查 (不超過 2 年進(jìn)行的 )和不定期檢查 (視需要而進(jìn)行的 )，基于檢查結(jié)果進(jìn)行第－次健全度判定。 (1)定期檢查 在總體檢查中，定期檢查不管有無變異，所有的隧道都要進(jìn)行，主要采用日視觀察。 檢查實(shí)施時(shí)的調(diào)查項(xiàng)目為： ① 環(huán)境調(diào)查?由于災(zāi)害和相鄰施工引起的周圍地形，水理環(huán)境的變化等，用目視進(jìn)行調(diào)查； ② 觀察調(diào)查?用目視觀察襯砌表面、路基、洞門等有無異常。同時(shí)，用手錘敲擊的簡易方法了解有無異常。為認(rèn)為有變異時(shí)，應(yīng)記錄其位置、范圍、類型等，作為個(gè)別檢查的基 礎(chǔ)資料。 (2)不定期檢查 不定期檢查在地震過后，大雨后，融雪或相鄰施工可能產(chǎn)生變異時(shí)以及認(rèn)為有必要時(shí)隨時(shí)進(jìn)行之。 調(diào)查項(xiàng)目包括， ① 環(huán)境調(diào)查??地形的改變狀況，應(yīng)進(jìn)行測量并與原地形加以比較。 ② 觀察調(diào)查??測定變異處的位置、范圍并繪制變異展示圖。同時(shí)，必要時(shí)為確認(rèn)變異的發(fā)展程度，視變異現(xiàn)象可進(jìn)行簡單的量測。 212 個(gè)別檢查 個(gè)別檢查是基于總體檢查的結(jié)果，認(rèn)為有必要繼續(xù)監(jiān)視變異的發(fā)展進(jìn)行。在個(gè)別檢查中，要掌握變異的程度及其發(fā)展，為了判斷其后的整治措施，要以更高的精度進(jìn)行檢查。具體地說以凈空位移等量靶變形值，以鉆孔等調(diào)查襯砌背后的空隙，即以采用量測儀器為主要檢查方法并以定量地掌握變異狀態(tài)為主要目的。 檢查后應(yīng)根據(jù)健全度判定基準(zhǔn)確定等級(jí) ① 環(huán)境調(diào)查??與總體檢查同 ② 觀察調(diào)查??與總體檢查同 ③ 量測調(diào)查??視變異現(xiàn)象及變異原因，采用量測儀器對(duì)變異的發(fā)展，規(guī)模等進(jìn)行量測與監(jiān)視。同時(shí)，作為整治措施的予備調(diào)查，必要時(shí)娶進(jìn)行確認(rèn)襯砌背后的空踐、襯砌厚度及地質(zhì)調(diào)查等。 2－ 1－ 3 整治施工時(shí)及施工后的監(jiān)視 整治施工時(shí)，隧道周圍的力學(xué)條件易于變成不穩(wěn)定的 狀況，除了襯砌表面維修和輕微的加固外，最好用量測繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)視。 其次，整治后在－定時(shí)間內(nèi)還要繼續(xù)監(jiān)視以確認(rèn)整治的效果，同時(shí)萬－沒有獲得預(yù)期效果時(shí)，基于調(diào)查結(jié)果，可立即研究追加整治措施。 1－ 5 除相鄰施工等特殊場合外，其調(diào)查項(xiàng)目可延續(xù)個(gè)別檢查中的調(diào)查。 22 調(diào)查項(xiàng)目 221 資料調(diào)查 資料調(diào)查是根據(jù)既有文獻(xiàn)和記錄查明隧道履歷、結(jié)構(gòu)、選址條件等，其項(xiàng)目列于表 。 變異隧道的資料調(diào)查項(xiàng)目 表 21 調(diào) 查 項(xiàng) 目 調(diào)查手段 備 注 隧道概況 錢名 、站間、里程 隧道長度 斷面形式 電化方式 線路等級(jí) 線路構(gòu)造 線路坡度 曲線半徑 運(yùn)行上的限制條件 施工總結(jié) 施工記錄 災(zāi)害記錄 竣工圖 維修臺(tái)帳 線路縱斷面圖 線路平面圖 數(shù)據(jù)庫 磁 盤 詢 問 －般要收集、整理好基礎(chǔ)資料，以便隨時(shí)檢查所需資料。隧道數(shù)據(jù)庫參見表 22 隧道廠史 建設(shè)年代 設(shè)計(jì)、監(jiān)理人 施工單位 修建記錄 加固、維修廠史 已有變異 災(zāi)害 隧道構(gòu)造 斷面尺寸 襯砌厚度 材料 有無仰拱、底撐 隧道環(huán)境 參照環(huán)境調(diào)查項(xiàng) 同時(shí)，在鐵道綜 合技術(shù)研究所內(nèi)，設(shè)有這些情況的數(shù)據(jù)庫，可隨時(shí)用計(jì)算機(jī)檢索所需的情報(bào)。目前其數(shù)據(jù)庫規(guī)模列于表 ，這個(gè)數(shù)據(jù)庫可隨時(shí)追加和補(bǔ)充，尚可利用進(jìn)行類似條件下的變異事例、整治事例的調(diào)查。 1－ 6 鐵路隧道數(shù)據(jù)庫－覽表 表 2－ 2 名稱 隧道基本數(shù)據(jù)庫 隧道加固 —— 維修數(shù)據(jù)庫 變異隧道 數(shù)據(jù)庫 隧道數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) （ TDB） 數(shù)據(jù)對(duì)象 全要主要鐵路隧 道概況 變異隧道加固、 維修數(shù)據(jù) 健全度 A級(jí)變 異隧道的數(shù)據(jù) 用新奧法修建的隧道施工時(shí)數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)數(shù) 約 2200座 約的 0座 約 800座 約 70座 使用機(jī)種 FACOM M360 FACOM 9450 FACOM 9450 FACOM M360 使用程序 PLANNER EPOACE J EPOACE J TOB專用程序 主要收錄數(shù)據(jù) 隧道概況 地質(zhì) 變異內(nèi)容 變異原因 健全度 措施 隧道概況 地質(zhì) 變異狀態(tài) 措施 施工條件 整治費(fèi)用 隧道概況 地質(zhì) 變異內(nèi)容 健全度 量測項(xiàng)目 加固、維修廠史 隧道概況 地形、地質(zhì) 設(shè)計(jì)、施工條件 量測結(jié)果 修建時(shí)的變異 編號(hào) 輸 出 數(shù)據(jù) 畫面或打印 畫面或打印 畫面或打印 打印 圖表類 無 磁盤 磁盤 微型膠片 222 環(huán)境調(diào)查 環(huán)境調(diào)查主要指調(diào)查隧道所處的環(huán)境條件及其變化，針對(duì)變異現(xiàn)象其調(diào)查項(xiàng)目及應(yīng)注意事項(xiàng)列于表 。表中所列調(diào)查項(xiàng)目中，對(duì)地形、地質(zhì)、地下水的調(diào)查中有效的調(diào)查方法列于表 。 1－ 7 變異隧道的環(huán)境調(diào)查頂目及方法 表 2－ 3 項(xiàng) 目 方法 備 注 地形 隧道縱、橫、平面， 埋深，偏壓地形， 滑坡、筋塌 局部地形等 施工志記錄 地形圖、測量 航空攝影 現(xiàn)場踏勘 要注意因相鄰施 工和災(zāi)害 引起的地形變化 地質(zhì) 地質(zhì)分布，構(gòu)造 走向，傾角 風(fēng)化變質(zhì)，膨脹性 物理力學(xué)性質(zhì) 施工磚記錄 地質(zhì)圖、地質(zhì)調(diào)查 土質(zhì)調(diào)查 現(xiàn)場踏勘，取祥 必要時(shí)要進(jìn)行試件試驗(yàn) 地下水 地下水位，流路 潮泊等分布 地下水利用狀況 水溫、水質(zhì) 施工記錄、地形圖、 水文地質(zhì)圖、現(xiàn)場踏 勘、水溫測定、水質(zhì) 檢查 可能有有害水時(shí)，要進(jìn)行 水質(zhì)檢查 氣象 氣溫、寒度 降雨量、積雪量 地震史 降雨 (雪 )量觀測， 氣溫測定 要特別重視嚴(yán)寒地區(qū)，注意 暴雨對(duì)地下水的急劇變化 植被 植被分布 根部彎曲 年令異常 航空攝影 現(xiàn)場踏勘 可報(bào)據(jù)植被異常判斷滑坡、 崩坍現(xiàn)象、注意采伐引起 的突變 土地利用 土地利用 相鄰結(jié)構(gòu)物 開發(fā)計(jì)劃 土地利用圖 現(xiàn)場踏勘 1－ 8 地形、地質(zhì)、地下水等的調(diào)查項(xiàng)目 表 2－ 4 調(diào)查方法 調(diào)查項(xiàng)目 資料調(diào)查 地表踏勘 彈性波調(diào)查 水文調(diào)查 地下水調(diào)查 鉆孔 孔內(nèi)檢測 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) 孔內(nèi)加載試驗(yàn) 試件試驗(yàn) 速度檢測 電氣檢測 孔徑檢測 溫度檢測 地形 滑坡、崩坍 ○ ○ ○ 偏壓地形 ○ ○ 埋 深 ○ ○ 地質(zhì)構(gòu)造 地質(zhì)分布 △ ○ ○ △ △ 斷層、褶皺 △ ○ ○ △ 巖質(zhì)土質(zhì) 巖石、土質(zhì)名稱 △ ○ ○ △ 巖相 △ △ ○ ○ 裂隙 △ ○ ○ ○ 風(fēng)化、變質(zhì) ○ △ ○ ○ △ 固結(jié)程度 ○ ○ ○ ○ △ △ ○ ○ 地下水 滯水層 △ ○ ○ ○ ○ △ 地下水位 ○ 透水系數(shù) 力學(xué) 性質(zhì) 單軸抗壓強(qiáng)度 △ ○ 粘結(jié)力．內(nèi)摩擦角 △ ○ 變形系數(shù)．泊松比 △ ○ ○ N 值 ○ 物理性質(zhì) 圍巖彈性波速度 ○ ○ 超聲波速度