【正文】 軟巖、黃土）條件下修建不同類型（單心圓拱、三心圓拱、直邊墻和曲邊墻、單線和雙線斷面）的隧道混凝土襯砌裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行調(diào)查分析，共調(diào)查隧道 94座，總長 ，約有 %的隧道襯砌開裂，裂縫長度占隧道總長 %。占隧道總數(shù)的 30%左右。 18 ? 在我國 《 鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范 》 （ TB10003— 2022）中提出了利用位移來進(jìn)行隧道穩(wěn)定性的判斷，對正在施工的隧道，尤其對隧道初期支護(hù)的穩(wěn)定性判斷比較適用，但對于運(yùn)營隧道卻不適用，由于對于行車密集較大的隧道，要獲得不同時(shí)間，大量的二次襯砌的位移數(shù)據(jù)是困難的，同時(shí)，有的隧道雖變形很小，但由于裂縫影響，極易發(fā)生突然破壞。 ? （ 2）各種病害不僅與地質(zhì)條件有關(guān)，而且與施工年代和結(jié)凍指數(shù)有關(guān)，上第三紀(jì)凝灰?guī)r、凝灰角礫巖、火山巖中修建的隧道中發(fā)生的病害占病害隧道的 60%以上， 1961～ 1965年修建的隧道發(fā)病率高達(dá) 76%，（ 66座隧道中有 50座隧道發(fā)生了病害）結(jié)凍指數(shù)在400～ 600℃ 的地區(qū)，開裂、漏水、結(jié)冰的隧道數(shù)量占病害隧道總數(shù)的 %。為此，采取了襯砌背后壓注水泥砂漿、襯砌內(nèi)壓注化學(xué)漿液、襯砌表面涂抹 EM、 RG防水層、邊墻鑿補(bǔ)水槽、集中排水等措施進(jìn)行了隧道病害治理，取得了較好的效果。 27 ? （ 4）翅膀溝隧道全長 1721m，隧道洞身大部分位于第三系上統(tǒng)紅粘土和老黃土中，紅粉土和老黃土之間有一層鈣質(zhì)結(jié)合層，層厚 ，且土中含水量較大，屬于 Ⅰ 、 Ⅱ 類圍巖。隧道開挖影響范圍的大小與地層的滲漏系數(shù)、水位降深、過水?dāng)嗝娲笮∮嘘P(guān)，此外還受隧道周圍溶洞、泉眼、水庫或湖泊、江河的影響。特別是在兩環(huán)混凝土接縫部位，由于擋頭板未拆除干凈，腐爛后形成縫隙而漏水。 ? ⑥襯砌或混凝土砌塊襯砌的灰縫不密實(shí)而漏水。 （ 5）內(nèi)應(yīng)力作用使襯砌產(chǎn)生裂隙 ? 如施工方法不當(dāng)，或拆模過早，或圍巖壓力過大超過設(shè)計(jì)荷載等，都能使襯砌內(nèi)應(yīng)力超過破壞強(qiáng)度而導(dǎo)致裂縫。上下搭接采用上壓下，并且上下連接部位要粘好，而在施工中操作上的不規(guī)范，往往導(dǎo)致以上環(huán)節(jié)不能保證，使防水板不能很好地達(dá)到預(yù)期效果。d；任意 100m2防水面積的平均漏水量不大于 4L/m2并對混凝土的水泥用量作了規(guī)定，現(xiàn)在鐵路隧道一般采用耐久性混凝土，施工要求可按照 《 鐵路隧道混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定 》 （鐵建設(shè) 〔 2022〕 157號）的相關(guān)要求。鋪設(shè)基面要求平整、無尖銳物，采用暗釘鋪設(shè)，熱鍥法雙縫焊接，焊縫強(qiáng)度不小于防水板本身強(qiáng)度的70%，二次襯砌時(shí)要對防水板采取保護(hù)措施。 （ 6）隧道排水要求 ? 隧道、明洞、輔助坑道宜采用自流排水，縱向設(shè)排水溝，橫向設(shè)排水坡，襯砌背后設(shè)環(huán)向盲管（溝）、縱向盲管（溝）和隧底盲管（溝），組成完整的排水系統(tǒng)。一般山嶺隧道的防排水體系具有圈層構(gòu)造，可用“一堵兩排兩防”來概括：即一圈圍巖注漿堵水，噴射混凝土與防水層間、防水層與襯砌間兩圈排水，專用防水層和襯砌混凝土兩層防水。 ? 它既可在隧道開挖前從地表鉆孔實(shí)施，也可在隧道開挖后通過徑向或超前向圍巖鉆孔注漿完成。 注漿材料 ? 通常按照有機(jī)或無機(jī)材料兩大類來分。 ? 一般的噴射混凝土密實(shí)度較差，強(qiáng)度低，在圍巖的變形過程中容易產(chǎn)生大量裂縫，因而其抗?jié)B型也較差，所以普通工程難以考慮噴射混凝土的抗?jié)B性。待噴射混凝土達(dá)到其強(qiáng)度的 70%左右時(shí)，用 BR1型防水劑堵漏。 （ 2）當(dāng)圍巖滲水嚴(yán)重時(shí)，環(huán)向排水盲管的縱向間距小，滲水量少時(shí)，縱向加大。因此，施工檢查中 ? 首先，要按要求布設(shè)環(huán)向彈簧排水管，要保證基本間距，局部涌水量大時(shí)還應(yīng)適當(dāng)加大密度。最后應(yīng)檢查彈簧排水管與下部縱向排水盲管的連接，確保彈簧排水管下部排水暢通。縱向排水管應(yīng)按一定的坡度安裝，中間不得有凹陷、扭曲等，以防泥沙在這些位置淤積、堵塞排水管。 （ 3）定位安裝檢查：滿足設(shè)計(jì)坡度要求，要用土工布包裹，防止泥沙進(jìn)入，其與上下排水管應(yīng)用三通連接，接頭要聯(lián)結(jié)牢靠，防止脫落，保證流水順暢。 54 中央排水管 ? 中央排水管是隧道最后的排水設(shè)施，它將襯砌背后的滲水匯集排出隧道，進(jìn)入路基排水邊溝。在軟巖或斷層破碎帶區(qū)域施工中，應(yīng)將不良巖（土）體用強(qiáng)度較高的碎石替換，并用素混凝土找平基面，并滿足坡度要求。 ? 防水板多為合成高分子卷材，種類繁多，隧道工程上常用的防水板有 PVC、 EVA、 HDPE、 LDPE等，一般采用雙焊縫，無釘鋪設(shè)的方式。鐵路隧道混凝土抗?jié)B等級要求 P8，現(xiàn)在要求采用耐久性混凝土，若配合比得當(dāng)，澆筑工藝合理，一般能起到防水混凝土的作用。 57 外加劑防水混凝土 ? 在混凝土中摻入適量的外加劑，如引氣劑、減水劑或密實(shí)劑等，使其達(dá)到防水的要求。但是，摻有引氣劑的防水混凝土強(qiáng)度及彈性模量均有所下降，因此，使用時(shí)應(yīng)先做實(shí)驗(yàn)。 （ 3）密實(shí)劑防水混凝土 ? 氯化鐵防水混凝土可具有高密度、高抗?jié)B性（ 上），抗壓強(qiáng)度可比普通混凝土增加 13~40%，并有早強(qiáng)作用。對于已從圍巖滲出的地下水，如果只堵不排，造成水壓升高，滲水會以兩層防水構(gòu)造的細(xì)微缺陷為通道滲至襯砌表面。 ③環(huán)向盲管、豎向盲管應(yīng)與邊墻底部的縱向排水盲管（溝）連通， 縱向排水盲管（溝）應(yīng)與橫向?qū)苓B通。 ? ③水溝靠道床側(cè)墻體應(yīng)留泄水孔，泄水孔直徑 4~10cm，間距 100~300cm。隧道結(jié)構(gòu)應(yīng)提高襯砌混凝土的自防水性能，二次襯砌混凝土抗?jié)B等級不得低于 P6，設(shè)計(jì)采用的防水混凝土抗?jié)B等級不得低于 P8。 ? （ 2）對初期支護(hù)混凝土表面外露的錨桿頭，鋼筋尖頭等硬物割除，按下圖處理。 66 排水盲管施工 ? 排水盲管一般包括環(huán)向排水盲管、縱向集水盲管、橫向排水管，三者采用變徑三通連為一體，形成完整的排水系統(tǒng)。5橫斷面縱斷面說明圖 1 1. 3. 6 防水板鋪掛作業(yè)臺車示意圖襯砌內(nèi)輪廓線43214321 襯砌內(nèi)輪廓檢測剛架； 人梯； 作業(yè)平臺； 防水板扇形支撐； 門架。 土工布熱塑性圓墊圈圍巖初期支護(hù)金屬墊圈射釘(膨脹螺栓）圍巖熱塑性圓墊圈暗釘圈固定緩沖層示意圖 70 隧道防水板墊層布設(shè) 71 （ 1）鋪設(shè)的步驟為： ①先在隧道拱部位標(biāo)出縱向中線。 72 （ 2）緩沖層鋪設(shè)質(zhì)量檢查指標(biāo)： ①緩沖層材料的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求。 73 防水板鋪設(shè) （ 1）技術(shù)要求 ? 防水板鋪設(shè)應(yīng)超前二次襯砌施工 1～ 2襯砌施工段長度，并設(shè)臨時(shí)擋板防止機(jī)械損傷和電火花灼傷防水板，同時(shí)與開挖掌子面應(yīng)保持一定的安全距離。 74 防水層搭接焊示意圖 真空檢查縫隙粘接結(jié)合部位⑤分段鋪設(shè)的卷材的邊緣部位預(yù)留至少 60cm的搭接余量并且對預(yù)留部分邊緣部位進(jìn)行有效的保護(hù)。 75 （ 2） 防水板固定 ①對于設(shè)計(jì)為分離式的防水板，可用熱風(fēng)焊槍或熱合器，使其防水板融化與塑料墊圈粘結(jié)牢固。 77 （ 4） 防水板焊接 ①焊接時(shí)，接縫處必須擦洗干凈，且焊縫接頭應(yīng)平整，不得有氣泡折皺及空隙。 cm防水板搭接焊縫示意圖 78 國內(nèi)常用焊接機(jī) 79 防水板焊接試驗(yàn) 80 ⑤在焊縫搭接的部位焊縫必須錯(cuò)開，不允許有三層以上的接縫重疊。 81 （ 5） 防水板焊縫施工質(zhì)量檢查 ①目測及尺量檢查：檢查防水板有無烤焦、焊穿、假焊和漏焊，焊縫寬度是否符合設(shè)計(jì)，焊縫是否均勻連續(xù)，表面平整光滑，有無波形斷面。 82 （ 6） 防水板施工作業(yè)控制要點(diǎn) ①防水板應(yīng)存放在室內(nèi)，庫房應(yīng)整潔、干燥、無火源、自然通風(fēng)要好，并應(yīng)遠(yuǎn)離高溫?zé)嵩醇坝椭任畚?，防水板搬運(yùn)時(shí)嚴(yán)禁在地面拖拉。 ⑤對于避車洞處防水板的鋪設(shè)，如成形不好，須用漿砌片石或模筑混凝土使其外觀平順后，方可鋪設(shè)防水板，對于熱合器不易焊接的部位用熱風(fēng)槍手工焊接。 ①任何材料、工具、在鋪設(shè)時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離已鋪好的地段堆放，不得穿帶釘子的鞋在防水層上走動，對現(xiàn)場施工人員加強(qiáng)防水層保護(hù)意識教育，嚴(yán)禁損壞。 84 ⑤綁扎鋼筋和安裝模板及襯砌臺車就位時(shí)，在鋼筋保護(hù)層墊塊外包土工布防止碰撞和刮破塑料板。 ⑨二次襯砌中埋設(shè)的管料與防水板間距不小于 5cm ，以防止破損塑料防水板。 （ 2） 環(huán)向或豎向施工縫 ? 環(huán)向或豎向施工縫采用在端頭模板中間固定木條或金屬構(gòu)件等，砼澆筑后形成凹槽。 ② 止水條安放前，必須對預(yù)留槽進(jìn)行清理，清洗干凈、排除雜物。 ⑥ 止水條接頭處應(yīng)重疊搭接后再粘接固定，沿施工縫形成閉合環(huán)路，其間不得留斷點(diǎn)。 ③ 根據(jù)所安裝止水條的長度，約在 30m處安裝三通一處，三通的直線兩端有一頭插入止水條內(nèi)，另一頭插入注漿連接管內(nèi)。 89 帶注漿孔止水條安裝示意圖 止水條安裝圖止水條安裝圖備用注漿管預(yù)留注漿管連接管三通遇水膨脹止水條備用注漿管三通襯砌砼內(nèi)側(cè) 襯砌砼外側(cè)遇水膨脹止水條預(yù)留注漿管連接管襯砌厚度/2 襯砌厚度/2襯砌砼注漿孔遇水膨脹止水條襯砌厚度/2襯砌厚度/2止水條安裝透視圖鋼釘加強(qiáng)固定90 （ 5） 止水條安裝質(zhì)量檢查 ① 止水條的材質(zhì)、性能及技術(shù)參數(shù)必須滿足設(shè)計(jì)要求。 91 止水帶施工作業(yè) ? 二次襯砌的變形縫、施工縫處是隧道防水的薄弱環(huán)節(jié)，一般采用兩種以上防水措施，在施工中應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求認(rèn)真施做。 ③止水帶固定 ? 施工縫處設(shè)計(jì)有防水板的，如止水帶材質(zhì)與防水板相同，則采用雙焊縫熱焊機(jī)將止水帶固定在防水板上，對于設(shè)計(jì)為橡膠止水帶時(shí)，則采用粘接法將其與防水板連接。 先澆混凝土圍 巖防水板止水帶模板臺車鋼筋卡鋼筋卡模板臺車 端頭模板止水帶防水板 圍 巖中埋式止水帶施工方法示意圖 95 （ 3） 止水帶施工控制要點(diǎn) ① 止水帶埋設(shè)位置應(yīng)準(zhǔn)確，中間空心圓環(huán)與變形縫重合。接頭連接法如圖示。 ⑧ 設(shè)置止水帶接頭時(shí)，應(yīng)盡量避開容易形成壁后積水的部位，宜留設(shè)在起拱線上下。 ② 止水帶安裝的橫向位置，用鋼卷尺量測內(nèi)模到止水帶的距離，與設(shè)計(jì)位置相比，偏差不應(yīng)超過 5cm。 ? 接頭強(qiáng)度檢查：用手輕撕接頭。二次襯砌混凝土抗?jié)B等級不得低于 P6，防水混凝土抗?jié)B等級不得低于 P8。 砂、石 除應(yīng)符合現(xiàn)行 《 鐵路混凝土與砌體工程施工規(guī)范 》 （ TB10210） 《 鐵路混凝土與砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 》 （ TB10424）附錄 B的規(guī)定外，砂宜采用中砂，含泥量不應(yīng)大于 3％，泥塊含量不應(yīng)大于 ％。粉煤灰的級別不應(yīng)低于二級，摻量不宜大于20％；硅粉摻量不應(yīng)大于 3％；其它摻合料的摻量應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)確定。 2％。 104 防水混凝土施工質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)： （ 1） 襯砌混凝土結(jié)構(gòu)表面的裂縫寬度不應(yīng)大于 ，并不得貫通。標(biāo)準(zhǔn)斷面應(yīng)采用移動式模板臺車，墻、拱整體澆筑。 （ 5） 模板臺車端模板一定要安裝平整、嚴(yán)密、牢固，防止在澆灌過程中有模板擠出、松動、漏漿現(xiàn)象發(fā)生，并確保拆模后端面平整。襯砌結(jié)構(gòu)任一截面在任一時(shí)間內(nèi)的內(nèi)部最高溫度與表層溫度之差一般不大于 20℃ ，新澆筑混凝土與上一區(qū)段襯砌混凝土或圍巖之間的溫差不大于20℃ ，灑于混凝土表面的養(yǎng)護(hù)水溫度低于混凝土表面溫度的差值不大于 15℃ ，混凝土的降溫速率最大不宜超過 3℃/d 。當(dāng)環(huán)境氣溫低于 5℃ 時(shí)，不應(yīng)進(jìn)行澆水。 防水板性能參數(shù)表 序號 檢 測 項(xiàng) 目 單 位 技 術(shù) 指 標(biāo) 1 幅寬 m 2~4 2 厚度 mm ≥ 3 抗拉強(qiáng)度 MPa ≥12 4 抗?jié)B性 水壓 MPa，維持 24h不透水 5 斷裂延伸率 % ≥200 6 熱處理時(shí)變化率 % ≤ 7 低溫彎折性 － 20℃ 無裂紋 110 ? 止水帶 ? 止水帶宜選用橡膠止水帶或鋼邊橡膠止水帶。高度 不大于 超過 2處 不允許有裂口及 “ 海綿 ” 現(xiàn)象。 5 GB531 2 拉伸強(qiáng)度（ MP） ≥15 ≥12 ≥10 GB528；采用 I型試樣 3 扯斷伸長率（ %） ≥380 ≥380 ≥300 4 壓縮永久變形 70℃ 72h（ %） ≤35 ≤35 ≤35 GB7759；采用 B型試樣；壓縮率 25％ 23℃ 168h（ %） ≤20 ≤20 ≤20 5 撕裂強(qiáng)度（ N/m） ≥30 ≥25 ≥25 GB/T529 6 脆性溫度（ ℃ ） ≤45 ≤40 ≤40 GB1682 7 熱 空 氣 老 化 70℃ 168h 硬度變化（邵爾 A）（度） ≤+8 ≤+8 GB3512 拉伸強(qiáng)度變化率（降低）（ %） ≥12 ≥10 伸長率變化率（降低）（ %） ≥300 ≥300 100℃ 168h 硬度變化（邵爾 A）（度） ≤+8 拉伸強(qiáng)度變化率（降低）（ %） ≥9 伸長率變化率（降低）（ %） ≥250 8 臭氧老化（ 50pphm； 20%； 48h） 2級 2級 0級 GB7762；矩形試樣 注： 1 B型適用于變形縫用止水帶； S型適用于施工縫止水帶； J型適用于有特殊耐老化要求的接縫用止水帶