隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,我國(guó)的鐵路隧道建設(shè)日益受到人們的青睞,工程的質(zhì)量大大提高,線性更優(yōu),里程更短,運(yùn)營(yíng)效益更高。隧道數(shù)量的日益增加,使我國(guó)鐵路隧道的修建技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。但是,不能避免的是在鐵路隧道施工時(shí)仍然會(huì)存在一些問(wèn)題:例如隧道在施工時(shí)出現(xiàn)滲漏、襯砌厚度不足、襯砌開(kāi)裂等結(jié)構(gòu)缺陷,究其原因還是鐵路隧道質(zhì)量沒(méi)有得到嚴(yán)格控制。加強(qiáng)鐵路隧道質(zhì)量的試驗(yàn)檢測(cè)是有效預(yù)控工程質(zhì)量的重要方法,是控制工程質(zhì)量的重要依據(jù)。因此,我們必須高度重視鐵路隧道質(zhì)量試驗(yàn)檢測(cè)的重要性。
一、鐵路隧道襯砌常見(jiàn)缺陷類(lèi)型
1、施工冷縫和防水板切割
隧道拱墻襯砌本來(lái)要求一次澆筑,由于材料供應(yīng)時(shí)間跟不上等原因,分兩次澆筑,但兩次澆筑有較長(zhǎng)的時(shí)間間隔,無(wú)法形成整體結(jié)構(gòu),就形成施工冷縫。
防水板切割產(chǎn)生的原因?yàn)椋核淼酪r砌拱部混凝土澆筑時(shí)候,由于防水板固定不牢固,混凝土澆筑引起防水板脫落,被澆筑在二襯中,將混凝土結(jié)構(gòu)分為兩層。
危害程度:施工冷縫和防水板切割往往是斜向的,把襯砌結(jié)構(gòu)分為上下兩層,下層混凝土容易發(fā)生掉塊事故,特別是素混凝土襯砌情況尤為嚴(yán)重。另外,分層后對(duì)混凝土整體結(jié)構(gòu)承載能力產(chǎn)生了負(fù)面影響,影響運(yùn)營(yíng)安全。
2、襯砌厚度不足
拱部襯砌澆筑時(shí)候,由于防水板沒(méi)有預(yù)留一定的松弛度,兩側(cè)混凝土澆筑拉扯防水板下沉,或者防水板固定不牢固掉落,造成拱部襯砌內(nèi)脫空,出現(xiàn)襯砌厚度不足缺陷,也可能是拱部圍巖欠挖造成。
危害程度:厚度不足影響襯砌的結(jié)構(gòu)的承載能力,如果再伴隨有襯砌開(kāi)裂和滲漏水病害,拱部襯砌切割成塊后,極易造成掉塊的安全事故,對(duì)運(yùn)營(yíng)安全造成很大安全隱患。
3、襯砌開(kāi)裂
當(dāng)脫模過(guò)早、養(yǎng)護(hù)時(shí)間和措施不到位、地基不均勻沉降、初支平整度不滿足規(guī)范要求時(shí),便會(huì)產(chǎn)生裂縫。
(1)單條襯砌環(huán)向開(kāi)裂
危害程度:?jiǎn)螚l環(huán)向裂縫,對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)影響小。
(2)單條襯砌縱斜向開(kāi)裂
危害程度:?jiǎn)螚l縱斜向開(kāi)裂,如果開(kāi)裂有發(fā)展,說(shuō)明結(jié)構(gòu)承載不足,對(duì)運(yùn)營(yíng)安全造成很大的安全隱患。
如果裂縫穩(wěn)定沒(méi)有發(fā)展,但是裂縫較深且較長(zhǎng)的,對(duì)于混凝土本身的承載能力就會(huì)產(chǎn)生影響,分層后對(duì)混凝土整體結(jié)構(gòu)承載能力產(chǎn)生負(fù)面影響,最終將會(huì)影響運(yùn)營(yíng)安全。
(3)多條裂縫或者網(wǎng)狀裂縫
危害程度:由于裂縫交叉切割,把二襯混凝土局部小范圍裂縫切割成塊,特別是裂縫深度較深的素混凝土情況,對(duì)運(yùn)營(yíng)安全造成較大隱患。
二、襯砌質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目及方法
1、襯砌厚度、襯砌背后回填密實(shí)度
地質(zhì)雷達(dá)法適用于檢測(cè)襯砌厚度、襯砌背后的回填密實(shí)度和襯砌內(nèi)部鋼架、鋼筋等分布。
混凝土厚度及襯砌背后缺陷采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行檢測(cè),并鉆取芯樣予以驗(yàn)證。
在隧道竣工驗(yàn)收時(shí)質(zhì)量檢測(cè)應(yīng)縱向布線,必要時(shí)可橫向布線??v向布線的位置應(yīng)在隧道拱頂、左右拱腰和左右邊墻各布1條;橫向布線線距8~12m;采用點(diǎn)測(cè)時(shí)每斷面不少于5個(gè)點(diǎn)。需確定回填空洞規(guī)模和范圍時(shí),應(yīng)加密測(cè)線或測(cè)點(diǎn)。
2、隧道襯砌表層混凝土質(zhì)量及襯砌厚度、內(nèi)部缺陷檢測(cè)
聲波法包括直達(dá)波法和反射波法,應(yīng)根據(jù)不同的檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行選用。
直達(dá)波法適用于檢測(cè)隧道襯砌表層混凝土質(zhì)量,判定淺部典型缺陷,在參照標(biāo)準(zhǔn)的前提下,可推定襯砌表層混凝土的單軸抗壓強(qiáng)度等級(jí),反射波法適用于檢測(cè)隧道襯砌混凝土厚度、內(nèi)部缺陷等。
沿隧道里程每8~12m應(yīng)布置一個(gè)測(cè)試斷面。無(wú)仰拱的隧道,每個(gè)斷面布置5個(gè)測(cè)點(diǎn)(拱頂、左右拱腰和左右邊墻各一個(gè));有仰拱的隧道,應(yīng)在隧道底部增加1~3個(gè)測(cè)點(diǎn)。
采用直達(dá)波法時(shí),應(yīng)以測(cè)點(diǎn)位置為中心安裝發(fā)射換能器和接收傳感器并使其耦合良好。兩儀器之間距離誤差不得大于0.5%。采用反射波法時(shí),應(yīng)以測(cè)點(diǎn)位置為中心點(diǎn)在隧道襯砌表面安裝2個(gè)接收傳感器,各傳感器與襯砌混凝土表面之間應(yīng)耦合良好。兩傳感器間距宜為0.5~1.0m,之間的誤差不得大于0.5%。
三、結(jié)語(yǔ)
我國(guó)是世界上隧道工程數(shù)量最多、建設(shè)速度最快的國(guó)家,但隧道工程中難免會(huì)存在的襯砌裂縫、襯砌坍塌和掉塊等,這些問(wèn)題的存在會(huì)直接影響隧道的行車(chē)安全,尤其是鐵路隧道,鐵路隧道襯砌結(jié)構(gòu)直接決定著隧道結(jié)構(gòu)的安全性,若出現(xiàn)襯砌結(jié)構(gòu)缺陷等問(wèn)題,可能會(huì)造成比較大的事故。
而隧道襯砌質(zhì)量檢測(cè)方法對(duì)于隧道工程的質(zhì)量也有著不可替代的影響。因此檢測(cè)人員需要把握住隧道混凝土襯砌質(zhì)量檢測(cè)方法的關(guān)鍵,通過(guò)檢測(cè)方法的靈活應(yīng)用來(lái)提升隧道混凝土襯砌質(zhì)量的實(shí)際水平,通過(guò)對(duì)常見(jiàn)的隧道襯砌結(jié)構(gòu)缺陷進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)排查,加固整治,保障列車(chē)運(yùn)行安全。