【文章內(nèi)容簡介】 筋等問題的隱患并及時進(jìn)行整改。
對于隧道襯砌病害的處治方式主要有以下三種。
采用回填壓注、 錨桿補(bǔ)強(qiáng)或兩者組合加固圍巖。
回填壓注能使圍巖與襯砌之間產(chǎn)生交互作用。而錨桿補(bǔ)強(qiáng)則是通過在錨桿中施加予應(yīng)力使之對隧道壁面產(chǎn)生內(nèi)壓效果。
用抗拉材料碳纖維、玻璃纖維或鋼板等板材粘著在襯砌內(nèi)表面, 控制裂縫的發(fā)展和襯砌的變形,防止襯砌掉塊、剝落、剝離。
、拱架補(bǔ)強(qiáng) 內(nèi)襯采用模筑混凝土和噴混凝土。
當(dāng)病害等級較高時,可將內(nèi)襯與補(bǔ)強(qiáng)拱架并用,以達(dá)到加強(qiáng)二次襯砌,改善襯砌剛度的目的。
處治措施的設(shè)計流程如圖2所示。
不滿足 結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計 開始 處置措施設(shè)計 工法取消條件 補(bǔ)強(qiáng)模式 病害等級 適用條件 不滿足 圖2 處治措施的設(shè)計流程 病害等級Ⅰ 原則上采用基本模式回填壓注(見圖3 (a))。不得巳時,可采用錨桿補(bǔ)強(qiáng)(見圖3 (b))、內(nèi)表面補(bǔ)強(qiáng)或內(nèi)襯(見圖3 (c))。當(dāng)錨桿補(bǔ)強(qiáng)有效果(錨桿的拉拔承載力在100 kN根1以上)時,應(yīng)優(yōu)先選用錨桿補(bǔ)強(qiáng)。
病害等級Ⅱ 原則上采用基本模式回填壓注+錨桿補(bǔ)強(qiáng) (見圖3 (d))。當(dāng)錨桿補(bǔ)強(qiáng)不能獲得滿意效果而內(nèi)表面補(bǔ)強(qiáng)或內(nèi)襯比錨桿補(bǔ)強(qiáng)明顯有利時, 可采用回填壓注+內(nèi)表面補(bǔ)強(qiáng)或內(nèi)襯(見圖3 (e))。不得巳時,也可采用錨桿補(bǔ)強(qiáng)+內(nèi)表面補(bǔ)強(qiáng)或內(nèi)襯(見圖3 (f))。
原則上采用基本模式回填壓注+錨桿補(bǔ)強(qiáng)+內(nèi)表面補(bǔ)強(qiáng)或內(nèi)襯(拱架補(bǔ)強(qiáng)) (見圖3 (g))。在背后沒有空洞的情況, 可采用錨桿補(bǔ)強(qiáng)+內(nèi)表面補(bǔ)強(qiáng)或內(nèi)襯。
偏壓、坡面蠕動的情況 偏壓、坡面蠕動產(chǎn)生的病害等級由表1確定。不同的病害等級根據(jù)其具體情況選定補(bǔ)強(qiáng)模式, 見圖4所示。但不管那種模式, 回填壓注都可采用。
圍巖松弛的垂直荷載情況 從控制圍巖松弛的意義上看, 充填襯砌背后空洞是最重要的,因此,不管何種等級的病害,回填壓注都適用,通用處治方法見圖5所示。因拱頂部會形成局部的松弛區(qū), 錨桿布置在垂直方向?qū)刂茋鷰r松弛效果不大, 因此采用時應(yīng)將錨桿布置在拱頂松弛區(qū)范圍以外。
對于病害等級Ⅳ的情況,須按特殊情況設(shè)計,此處不作討論。
當(dāng)隧道有多種病害時, 應(yīng)根據(jù)具體情況修正設(shè)計(提高病害補(bǔ)強(qiáng)等級或提高補(bǔ)強(qiáng)參數(shù))。施工完成后還應(yīng)繼續(xù)量測一段時間, 以確定采用處治措施的效果。對于根據(jù)量測結(jié)果逐步采取處治措施的情況, 在確認(rèn)病害的位移速度已被控制的情況下, 應(yīng)修正補(bǔ)強(qiáng)參數(shù),降低病害等級。當(dāng)確認(rèn)病害的發(fā)展超過預(yù)計的情況或可能超過預(yù)計的情況, 也應(yīng)修正補(bǔ)強(qiáng)參數(shù),提高病害補(bǔ)強(qiáng)等級,以確保處治措施的效果。
圖3 塑性荷載通用處治措施 圖4 偏壓通用處治措施 實例分析 最后我們以紅石巖隧道為例來進(jìn)行隧道二襯常見病害防治措施分析說明： 紅石巖隧道位于富寧至白蠟寨區(qū)間，起訖里程為K360+971K375+546，最大埋深約450m。
隧道所在地段行政區(qū)劃屬云南省廣南縣八寶鎮(zhèn)；設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為時速200km，預(yù)留時速250km條件，進(jìn)口里程K360+971，出口橋隧相接，終點(diǎn)里程K375+546， 全隧以灰?guī)r、泥巖為主，地表水不發(fā)育，斷層附近圍巖巖溶強(qiáng)烈發(fā)育，地下水與地表水連通性好。根據(jù)《昆明南工務(wù)段關(guān)于云桂鐵路隧道襯砌存在掉塊等安全隱患的函（昆南工務(wù)技函〔2020〕116號）》，隧道內(nèi)共有84處襯砌隱患，其中襯砌遺留異物17處，滲水16處，襯砌露筋1處，襯砌裂紋11處，襯砌掉塊39處。
紅石巖隧道遺留異物為土工布和鋼筋頭，具體里程見下表： 序號 病害里程 病害情況 類別 1 K361+198 K361+198拱頂遺留土工布 異物 2 K363+933 K363+933右側(cè)拱腰遺留土工布 異物 3 K364+102 K364+102拱頂遺留土工布 異物 4 K365+355 K365+355右側(cè)邊墻遺留土工布 異物 5 K366+950～+970 K366+950～＋970拱頂存在土工布4處 異物 6 K367+135 K367+135右拱腰遺留土工布 異物 7 K367+145 K367+145拱頂遺留土工布 異物 8 K367+585 K367+585拱頂遺留土工布 異物 9 K368+220～+230 K368+220～230拱腰遺留土工布3處 異物 10 K368+350～+360 K368+350～360拱頂遺留土工布2處 異物 11 K368+712 K368+712右拱頂遺留土工布 異物 12 K368+817 K368+817左拱頂遺留土工布 異物 13 K368+880～+890 K368+880～890拱頂遺留土工布3處 異物 14 K368+905～+915 K368+905～915左拱頂遺留土工布4處 異物 15 K368+972 K368+972左拱頂遺留土工布1處 異物 16 K370+347 K370+347右邊墻至右拱頂遺留土工布2處 異物 17 K374+260 K374+260右邊墻遺留鋼筋，長20cm 異物 襯砌表面外露鋼筋頭處理 采用小型切割機(jī)將邊墻外露鋼筋切除掉，切割完成后用鋼刷對外露的鋼筋頭進(jìn)一步打磨平順，打磨完成后在鋼筋頭表面刮涂改性環(huán)氧樹脂對其進(jìn)行保護(hù)，涂刷層厚度不小于2mm。
襯砌表面遺留土工布 1）、拱腰及拱頂處遺留土工布處理前，聯(lián)系供電單位派人將接觸網(wǎng)高壓線做接地處理； 2）、人工搭設(shè)移動腳手架并做好腳手架的固定； 3）、施工人員配備安全帶、安全帽、防護(hù)服等保護(hù)設(shè)備； 4）、采用小型風(fēng)鎬和刀具對土工布進(jìn)行割除。
5）、每次天窗點(diǎn)結(jié)束前清掃掉現(xiàn)場，將施工機(jī)具、材料移出現(xiàn)場。
紅石巖隧道道床板和仰拱回填層滲水一共9處，襯砌邊墻滲水一共4處，襯砌拱頂滲水一共3處。具體見下表： 序號 病害里程 病害情況 類別 1 K362+870～+875 K362+870875下行線右側(cè)道床板滲水 滲水 2 K362+984 K362+984拱頂滲水，距接觸網(wǎng)30cm 滲水 3 K362+991 K362+991左側(cè)邊墻滲水 滲水 4 K363+200～+220 K363+200220上行右側(cè)道床板滲水，流白漿 滲水 5 K368+188～+192 K368+188～192右側(cè)仰拱回填層滲水 滲水 6 K368+330 K368+330拱頂滲水1處 滲水 7 K368+375 K368+375左側(cè)仰拱回填層滲水 滲水 8 K368+572 K368+572左拱頂?shù)嗡?處 滲水 9 K368+572～+605 K368+572～605左邊墻