1、高铁工务维护 铁道工程系维护教研室 朱永伟 隧道养护与维修 4 衬砌裂损及整治措施 3 隧道水害及整治措施 1 隧道运营阶段的养护工作 2 隧道档案的建立 5 衬砌侵蚀及整治措施 6 隧道冻害及整治措施 隧道养护与维修 1.1 运营状态监视 1 隧道运营阶段的养护工作 铁路隧道 : 附属设施是硬件，管理法规是软件，只有硬件与软件都抓好了，才能保证隧道的畅通无阻。 机械通风管理和火灾防灾方面。 隧道养护与维修 1.2 检查以便及时发现隧道结构出现的病害 隧道检查有：经常检查、定期检查、特别检查和限界检查等。 1 隧道运营阶段的养护工作 1.隧道检查 隧道养护与维修 1.2 检查以便及时发现隧道结
2、构出现的病害 隧道病害的类型主要有水害、冻害、衬砌裂损和衬砌侵蚀。最常见为水害，素来有 “ 十隧九漏 ”之说。 1 隧道运营阶段的养护工作 2.隧道检查的方法 隧道养护与维修 1.2 检查以便及时发现隧道结构出现的病害 将衬砌划分为左右拱圈、左右边墙及仰拱五个部分，再将每个部分依其内缘周长划分四个等分，即把衬砌断面分为二十个部位。 1 隧道运营阶段的养护工作 3.衬砌裂损的描述 （ 1）裂损部位 隧道养护与维修 1.2 检查以便及时发现隧道结构出现的病害 1 隧道运营阶段的养护工作 3.衬砌裂损的描述 （ 2）裂缝宽度 值是在缝口处沿垂直裂面方向量取的 。 按裂缝宽度的大小可分为四个等级 ，
3、即： 0.3mm为毛裂缝； 0.3 2.0mm为小裂缝； 2.0 20mm为中裂缝； 20mm为大裂缝 。 隧道养护与维修 1.2 检查以便及时发现隧道结构出现的病害 1 隧道运营阶段的养护工作 3.衬砌裂损的描述 当衬砌出现错牙状裂缝时用裂缝错距表示 。 沿裂缝垂直方向量取的 值称垂直错距；沿裂缝水平方向量取的 c值称水平错距 。 （ 3）裂缝错距 隧道养护与维修 1.2 检查以便及时发现隧道结构出现的病害 1 隧道运营阶段的养护工作 走向大致相同的两条相邻裂缝之间的距离称为裂缝间距。它被用来描述衬砌的破损程度。一般采取每一节段或每一节段中的某一部位（如左半拱、右边墙、仰拱等）为单位来分析。
4、 3.衬砌裂损的描述 （ 4）裂缝间距 隧道养护与维修 1.2 检查以便及时发现隧道结构出现的病害 1 隧道运营阶段的养护工作 裂缝密度即裂缝总面积（各裂缝长度与裂缝宽度乘积的综合）与所分析的节段或节段某一部分衬砌表面积之比值。用此比值的百分数来表示衬砌裂损的程度。 3.衬砌裂损的描述 （ 5）裂缝密度 隧道养护与维修 1.3 分析引起隧道病害的原因 1 隧道运营阶段的养护工作 引起隧道病害的原因有多种，主要可分为两类，即人为因素和自然因素。 人为因素主要指由于设计和施工不当引起，主要包括以下几个方面： 建筑材料 设计不当 施工不当 隧道养护与维修 1.3 分析引起隧道病害的原因 1 隧道运营
5、阶段的养护工作 自然因素指隧址处工程地质及水文地质、交通等状态的变化而引起，主要包括以下几个方面： 地质状态 内部荷载 地貌改变 地下水影响 虽然隧道破损的因果关系比较复杂，但两者之间的关系一般具有如下图所示的现象。 隧道养护与维修 隧道养护与维修 图 1-4 衬砌裂损的形式 图 1-5衬砌沿纵向剪断 如图 1-4a，由于侧向压力较大时，隧道衬砌则会发生位移、裂缝、塌落、压剪破坏；如图 1-4b，在竖向压力较大时，拱圈下沉，拱顶开裂；如图 1-4c，当局部压力较大或有态压力时，则会发生局部脱落；如图 1-4d，锚杆垫板动处围岩由于受力集中而出现了塑性破坏；图 1-5为在围岩产生下沉时，而引起隧
6、道沿着纵向发生不同的位移变形。 隧道养护与维修 1.4 采用适当的维修及修复措施 1 隧道运营阶段的养护工作 建筑材料因素 设计因素 施工因素 地质状态 地下水效应 隧道养护与维修 1.5 评价隧道结构的安全性及稳定性 包括对衬砌结构的刚度及变形状态、材料强度及变形性、仰拱及基底效应等进行评价。 1.隧道结构的评价 2.围岩状态的评价 包括对隧道衬砌与围岩的接触状态、松动区的大小及形状、作用于隧道衬砌上的压力、抗力效应、静水及附加压力、岩石的力学性能等进行评价。 1 隧道运营阶段的养护工作 隧道养护与维修 1.5 评价隧道结构的安全性及稳定性 1 隧道运营阶段的养护工作 根据隧道结构的评价和围
7、岩状态的评价结果 ，可对隧道结构进行静力学计算分析 ， 必要时可做动力学分析 ， 进行截面的强度验算 ， 评价隧道的安全及稳定性 。 通过对旧隧道综合状态的评价 ， 可以确定维修的必要性及相应的维修及加固方法 。 隧道养护与维修 4 衬砌裂损及整治措施 3 隧道水害及整治措施 1 隧道运营阶段的养护工作 5 衬砌侵蚀及整治措施 6 隧道冻害及整治措施 2 隧道档案的建立 隧道养护与维修 2.1 隧道设备概况 2 隧道档案的建立 每座隧道都应建立隧道档案，特别是长大隧道的档案建立更应详细。隧道档案中应收集有该隧道的设计、施工及竣工资料，此外还包括养护与维修过程中的一些纪录资料。 1.隧道概况：隧
8、道所处线路及区间名称 ， 隧道全长 、 起讫里程 、 开工 、 竣工年月 ， 地质情况等 。 2.隧道结构的断面形状：内轮廓尺寸 、 衬砌材料 、 避车洞设置情况等 。 隧道养护与维修 2.1 隧道设备概况 2 隧道档案的建立 3.辅助坑道：记录竖井 、 斜井 、 横洞及平行导坑的位置及其它情况 。 4.线路情况：纵坡 、 平面 、 设备 、 道床 、 轨枕 、钢轨等情况 。 5.洞内排水设施：排水沟类型 、 长度 、 深度；检查井形状 、 间距 、 数量；盲沟情况 、 钻孔排水 、泄水洞排水等情况 。 隧道养护与维修 2.1 隧道设备概况 2 隧道档案的建立 6.洞外排水设施：洞外排水沟及山
9、上排水沟类型、长度等。 7.路堑的起讫里程、护坡材料等。 8.通风设备情况。 9.电力及照明设备情况。 10.通讯设施情况。 隧道养护与维修 2.2 主要病害状况卡片 2 隧道档案的建立 主要病害状况卡片可以用列表的方式表示，如下表所示。 记录 日期 病害性质 位置 自 至 长度（ mm） 最大 数量 发生时间 年 月 日 危险 程度 简要 分析 主要病害状况卡片 病害种类： 隧道养护与维修 2.2 主要病害状况卡片 2 隧道档案的建立 病害种类包括隧道水害 、 冻害 、 衬砌病害 、 整体道床病害 、限界不足及有害气体危害等； 隧道水害中分涌水 、 漏水 、 滴水 、 渗水和润水；隧道冻害中
10、分衬砌冻害 、 线路冻害 、 排水沟冻结及挂冰等；衬砌病害包括衬砌变形 、 裂损 、 侵蚀等； 至少每年记录或修改一次； 在填写卡片时应注意以下几点： 隧道养护与维修 2.2 主要病害状况卡片 2 隧道档案的建立 最大数量是指漏水量或刨冰量（ t/d），以及冻胀量的最高记录； 发生时间是指与季节有关的病害发生时间，如常年漏水、季节漏水或雨后几天漏水等。 在填写卡片时应注意以下几点： 隧道养护与维修 2.3 隧道历史概况与现状分析 2 隧道档案的建立 1.隧道历史概况 2.隧道现状分析 隧道养护与维修 2.4 图纸存档 2 隧道档案的建立 1.技术图纸 2.隧道衬砌展示图纸 3.隧道综合最小限界
11、图纸 隧道养护与维修 2.5 各种检查观测记录 2 隧道档案的建立 1.衬砌裂缝记录。 2.隧道洞外降雨记录。 3.衬砌漏水记录。 4.隧道洞内、外地下水的水源、流量及流速观测记录。 5.其它项目观测记录（如：衬砌被腐蚀记录、冬季刨冰记录、洞内排水沟冻结记录、衬砌变形记录等）。 隧道养护与维修 4 衬砌裂损及整治措施 1 隧道运营阶段的养护工作 5 衬砌侵蚀及整治措施 6 隧道冻害及整治措施 2 隧道档案的建立 3 隧道 水害及整治措施 隧道养护与维修 3.1 水害的种类及其危害 3 隧道水害及整治措施 施工中的隧道水害主要是指隧道围岩的地下水或部分地表水，以渗漏或涌出方式进入隧道内造成的危害。 隧道水害是指在隧道的修建或运营过程中遇到水的干扰和危害。 1.施工中的隧道水害 隧道养护与维修 3.1水害的种类及其危害 3 隧道水害及整治措施 隧道衬砌的漏水现象一般表现为渗、滴、淌、涌几种。 以上四种漏水现象，其出露部位与水量的不同，对隧道产生不同的危害 : 2.运营中水害种类及其危害 （ 1）隧道漏水
