高速铁路隧道二次衬砌裂缝成因及整治对策研究.pdf
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1、41现 代 工 程 科 技Modern Engineering Technology第 3 卷第 2 期2024 年 1 月Vol.3 No.2Jan.2024高速铁路隧道二次衬砌裂缝成因及整治对策研究莫雁冰广西南崇铁路有限责任公司,广西崇左532299摘要:高速铁路隧道二次衬砌裂缝通常因施工不当引起变形,如温度变化、拆模养护不当、不规范带模注浆等。为有效整治隧道二衬裂缝,以“安全可靠、技术可行、便于施工、综合整治、不产生新隐患”为基本原则,实现运营隧道“不掉块、不漏水、不落石”目标。通过研究分析某高速铁路隧道二衬裂缝成因,对高铁隧道裂缝缺陷整治仔细排查、分析,提出开通运营前有效整治隧道二衬裂
2、缝思路及原则,采取有针对性的隧道二衬裂缝整治措施,在开通运营前解决后患,做到整治措施可行,方案经济、技术合理,为类似铁路整治提供借鉴。关键词:高速铁路;隧道;二衬裂缝;缺陷整治;措施研究中图分类号:U455.91 文献标识码:AAnalysis on the Causes of Cracks in the Secondary Lining of High Speed Railway Tunnels and Research on Remedial MeasuresMo YanbingGuangxi Nanchong Railway Co.,Ltd.,Chongzuo,Guangxi 53229
3、9Abstract:Cracks in the secondary lining of high-speed railway tunnels are usually caused by deformation due to improper construction,such as temperature changes,improper formwork removal and maintenance,and non-standard injection molding.In order to effectively rectify the cracks in the second lini
4、ng of a tunnel and achieve the basic principles of“safety,reliability,technical feasibility,convenience for construction,comprehensive rectification,and no new hidden dangers”,this article conducts a careful investigation and analysis of the causes of cracks in the second lining of a high-speed rail
5、way tunnel,and aims to achieve the goal of“no falling blocks,no water leakage,and no falling rocks”in the operation of the tunnel,Propose ideas and principles for effectively rectifying cracks in the second lining of the tunnel before opening and operation,develop targeted measures for rectifying cr
6、acks in the second lining of the tunnel,solve problems before opening and operation,and ensure that the rectification measures are feasible,economical,and technically reasonable,providing reference for similar railway rectification.Keywords:high-speed railway;tunnel;secondary lining cracks;defect re
7、ctification;measures research作者简介:莫雁冰(1976),男,硕士,广西南崇铁路有限责任公司高级工程师,研究方向为铁路工程建设管理、投资管理。高速铁路为线性工程,其跨越区域大,穿越地貌、地质单元多样,工程建设复杂1。为减少隧道二次衬砌裂缝对铁路施工及运营安全的威胁,本文依托新建南宁至崇左铁路,针对具体地段的地形地貌特征及隧道二次衬砌裂缝发育特点,采取有效的整治措施,取得较好的减灾效果。1 工程概况1.1 线路概况新建南宁至崇左铁路为南凭铁路通道的重要一段,位于广西西南部,是我国通向东盟国家的国际通道。项目东起南宁枢纽内南宁站,经吴圩机场、扶绥、渠旧(预留),至崇左
8、南站;远期延伸至凭祥。南崇铁路于2018年12月全面开工,正线全长119.3km,设计速度250km/h。1.2 隧道实施概况全线普通山岭隧道16座,以灰岩,硅质岩、白云岩为主,全长13697.5m,其中11座隧道长10147m,穿过碳酸盐地段。线路线间距为4.6m,隧道内轨顶面以上净空面积92m2。全线原设计级围岩a型、b型二次衬砌,级围岩a型二次衬砌为素混凝土结构,其余衬砌类型均为钢筋混凝土结构。全线素混凝土二衬地段长度5294m,现场已施工素混凝土二衬地段长度1792m,采取变更增加隧道二次衬砌护面钢筋2308.5m,变更为钢筋混凝土衬砌地段长度1193.5m。2隧道二次衬砌裂缝情况及成
9、因分析2.1二次衬砌裂缝情况隧道二次衬砌裂缝相对较多集中在素混凝土衬砌422024 年 1 月第 3 卷第 2 期现 代 工 程 科 技42结构。通过肉眼观察,隧道裂缝走向与隧道纵轴向的关系进行分类,同时存在纵向、环向、斜向三种裂缝,其中纵向、斜向裂缝居多、危害最大。主要出现在隧道拱部、边墙,掉块、错台等严重病害基本是由纵向、斜向裂缝裂发展到一定程度引起的。缝宽度在0.5mm以内,长度一般在5m以内,个别纵向裂缝长度为512m。经不完全取芯验证,裂缝深度一般在14cm,少部分裂缝深度约58cm。2.2裂缝类型及成因分析铁路隧道二次衬砌因施工不当引起变形的裂缝主要分为非结构裂缝、结构裂缝、施工冷
10、缝。(1)非结构裂缝。由变形引起的裂缝,称为非结构性裂缝。如在混凝土浇筑及养护过程中,有水泥品种、用量及水灰比、骨料大小和级配,外加剂品种和掺入量等因素影响混凝土干缩、水化热产生高温差等引起的混凝土表面非结构性裂缝。(2)结构裂缝。由外荷载引起变形的裂缝,称为结构性裂缝。二次衬砌施作过程中,由于拆模过早或不当拆模脱模,混凝土受到较大的外力撞击等造成结构性裂缝;或超出结构承受能力围岩压力、水压力或超范围、数量不规范带模注浆增加外部荷载对已稳定结构产生结构性裂缝;或二次衬砌施作前,仰拱和边墙的基础虚渣未清理干净,基底产生不均匀沉降造成结构性裂缝等。(3)施工冷缝。隧道拱、边墙衬砌要求一次连续灌筑,
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