隧道工程维修管理要点集----第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例.

1、隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化

2、、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例图72 射水法凿落的施工状况隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例图73 断面修复的实施例（模式图）隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例图74 压气法嵌缝施工 隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事

3、例图75 嵌缝施工状况隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例表72 砂浆配比例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例 四、事例 事例一（1）隧道概况隧道名称北山隧道隧道长度503m衬砌形式单线甲型开始营运时间1921年6月构造拱部砖衬，边墙石砌厚度：46cm(四层砖)，57cm(五层砖)无仰拱开挖方法地

4、形、地质中生代白垩纪砂岩及页岩，最大埋深80m维修经历隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例（2）变异状况变异现象砖衬砌表面劣化，有剥落，衬砌表面附着煤烟，拱部的防演水砂浆剥离、剥落，从该处漏水调查项目目视检查(衬砌表面涂以油漆，监视砖的剥落)断面测定（3）变异原因推定烟害使材料劣化隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例（4）对策因不是地压造成的变异，故补修劣化部分采用以下措施(图7一6、图7一7)。嵌砖缝修复因剥落而缺损的断面隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例图7一6 嵌缝隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、

5、剥落变异对策及事例图7一7 嵌缝施工状况隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例 事例二（1）隧道概况隧道名称清水谷户隧道隧道长度214m衬砌形式单线乙型开始营运时间1989年8月构造砖拱、厚度34cm，混凝土边墙开挖方法地形、地质丘陵地带的台地，新第三鲜新世的砂岩及泥岩维修经历隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例（2）变异状况变异现象接缝材料劣化，流失显著，砖有表层剥离，比较健全漏水少调查项目（3）变异原因推定年久材料劣化隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例（4）对策 嵌缝(图7一8、图7一9) 施工步骤：表面清扫，凿

6、读安压浆管接缝密封(速凝水泥)压注(树脂)整平加工。施工后要用钻孔确认充填状况，虽然不能完全充填，但效果还是不坏的。隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例图78 嵌缝隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例图79 嵌缝施工状况隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例图710 开裂压注的施工状况隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例图711 开裂宽度小的场合的实施例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要

7、点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例图712 防护板的施工例（断面修复+防护板+锚杆 隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例图713 防护板的施工状况（L型钢+锚栓） 隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七

8、部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例图714防护板例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例作为明显地段的混凝土结构物的方法，有用钢板补强的方法（图715、表73）。图715 用钢板补强的方法 隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例项目压注工法压着工法适用条件衬砌表面不平整、局部或全部含有曲面的部位衬砌表面平整，用压着锚栓可以固定在衬砌上的部位材料钢板：4.56mm，压注材料：环氧树脂粘结剂 前处理工场加工钢板原则上在工厂加工，孔径比锚栓径大510mm，与衬砌面胶结的钢板粘结面，应进行除锈处理现场在施工范围内有电缆等障碍时，要事先加以防护，付着示衬砌

9、面的煤烟，尘土及劣化部分衬砌要除去，局部凹凸应研磨使之平滑。用钢板补强方法概要 表73隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例树脂涂抹及压注衬砌与钢板面间应设衬垫保持24mm间距，周围密封好，再压注衬砌及钢板粘结面各涂以厚12mm的胶膜排出空气一边压注，一边迫出空气钢板用锚栓压着在衬砌面上，挤出树脂的同时，迫出空气施工注意事项压注孔每隔50100cm设置由中央开始压注，用木锤等轻击钢板，确认压注状态。钢板上施以均压力（5t/m2左右）钢板宽度大时，中央处可多放些树脂隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例养护气温5以上，自然养护24小时以上装修切断压

10、注管及排气管，研平钢板修饰切断锚栓一定长度，上螺帽拧紧钢板修饰优点适用范围广，施工不受限制对净空断面妨碍小空气几乎都排出，胶结效果也好缺点会留有一些气泡，压注费时施工受到一些限制，范围小对净空断面妨碍大隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例事例一（1）隧道概况隧道名称关原隧道隧道长度2810m衬砌形式新干线断面开始营运时间1963年12月构造混凝土衬砌，无仰拱开挖方法地形、地质古生代的粘板岩，细粒砂岩，燧石等，横贯分水岑（标高200400m）维修经历隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事

11、例图716 变异状况（展开图）隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例（3）变异原因推定起因于施工不良而造成初期开裂，有偏压作用（4）对策措施(图717)为防止衬砌剥落，对衬砌承载力应急补强，采取以下措施对劣化部分凿除，恢复凿除断面；防护板加锚杆锚固；回填压浆隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例图717 整治措施概况隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例图718 金属网对策例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第

12、七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例图719 金属网等隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例图720 采用膨胀金属制品例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例事例一（1）隧道概况隧道名称大日影隧道 隧道长度1368m衬砌形式单线甲型开始营运时间1903年11月构造砖衬砌，厚度2357cm，无仰拱开挖方法地形、地质中生代白垩纪的砂岩、粘板岩，埋深最大285m维修经历隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例

13、（2）变异状况变异现象因砖材劣化而剥离、剥落，拱部附有煤烟，渗透滑水。调查项目目视检查在劣化显著的30m地段煤烟附着厚达30mm，砖村剥离深度达20mm，接缝劣化深度最大达90mm。打击声检查用混凝土试验锤进行韭破坏检查。隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例（3）变异原因推定烟害及冻害使材质劣化（4）对策措施(图7一21)清扫拱部表面，除去煤烟树脂网加平钢(用栓钉补强)隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例图721整治措施隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例

14、 标准内衬厚度 表74工法、材料厚度（mm）记事喷射法添加高分子材料的砂浆30与挂网合用砂浆30150需增加抗拉强度时采用GFRC混凝土70150需增加抗拉强度时采用STRC现灌混凝土法125注：GFRC：玻璃纤维混凝土；SFRC：钢纤维混凝土隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例图722 洞内作业状况例 隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变异对策及事例图723 使用上关断面喷射台车例隧道工程维修管理要点集-第七部分 衬砌劣化、剥落变

15、异对策及事例设计、施工上的注意事项使用材料及厚度(表7一4) 采用整治劣化衬砌的喷射法时，限于净空断面要有一些富余，这时采用混凝土是经济的。采用混凝土喷射时的厚度，一般要大于70mm。西德的地下交通设备研究所（STUBA）的建议也是70mm以上。此外，对弯曲的补强和使用之成为一体时，要设金属网。表75 干、湿喷法比较项目工法干喷法湿喷法混合方法在喷嘴处水分与拌合材料混合各材料事先混合好品质状态视作业人员的熟练能力等而左右，质量离散性大不受作业人员能力控制，质量比干喷法离散性小。供给状态不受限制受到限制压送距离水平可达500m水平约100m粉尘多少回弹比较多少吐出量单位时间吐出量小大作业空间机械

16、小，作业空间小机械大，作业空大为了确实地传递，因自重、干燥收缩或外力产生的剪力，需设置锚栓。为安全起见，最好每m2设一根以上。抗弯补强和为防止剥落，视情况应加入金属网。喷射后金属网外露时，会因腐蚀而开裂、剥落，故要有适当的保护层。喷嘴应尽可能与喷射面成直角，距lm处喷射，考虑到使用材料的最大尺寸和施工面的状况，应以适当厚度分几层喷射；图7一24 现灌混凝土法例事例一（1）隧道概况隧道名称吴隧道隧道长度2582m衬砌形式新中间型开始营运时间1934年构造混凝土砌块，厚23cm开挖方法地形、地质中生代白垩纪花岗岩维修经历（2）变异状况变异现象衬砌材料劣化，拱部有媒烟并漏水调查项目 劣化厚度的测定把

17、衬砌用水洗干净后，在拱部测定（图725）。劣化深度在3040mm左右，还有大于100mm者，劣化越靠近中央地段越显著。空洞调查图725劣化状态度测定a劣化深度的频率b劣化状态模式 图726 隧道纵剖面及整治范围（3）变异原因推定烟害。因有如图7一26所示的媒烟易于存留的纵剖面，故媒烟大且沉附，其次因滑水多，媒烟也易于沉附（4）对策(图727)回填压浆凿除涌水处理止水。漏水多的地方导水。喷砂浆，厚70mm。干喷，其配比参见表76。集排水图727 整治措施概况砂浆配比 表76WCW细骨料速凝剂水泥45248kg1503kg16.5kg550kg事例二（1）隧道概况隧道名称第二八木泽隧道隧道长度41

18、8m衬砌形式单线甲型开始营运时间1927年构造混凝土衬砌，厚30cm，无仰拱开挖方法地形、地质 新第三纪中新世的泥岩、碎岩、砾岩互层，埋深最大为50m，河岸地段为15m。维修经历（2）变异状况(图7一28)变异现象拱部全长劣化严重，呈豆板状，有白色物质折出。尤其是拱顶厚质相当不足，背后还有散在的空洞。边墙比较健全有漏水没有因地压引起有变异。调查项目衬砌表面折出物质的化学分析判明有硫酸盐成分漏水的PH值测定，PH值为5，是酸性的图728 拱 劣化状况折出物的化学分析结果 表77化学组成含量（）含有结晶水的硫酸纳（13g）Na2SO47H2O(17%)Na2SO2(10H2O)30混凝土及砂浆残留

19、小片42CaSO4、2H2O7炭酸盐化合物 CaSO3、Na2、CO34.5氢酸化钙（Ca(OH)2）2盐分（Hacl、CaCl2）0.2水泥、水化物（Ca3、SiO2、3H2O）13计98.7（3）变异原因推定拱部混凝土灌注不良，拱厚不足(从化学分析结果，漏水的PH值看，是由于酸性水使材料劣化)（4）对策(图729)清扫表面(用高压永清除表面折出物)、凿除填充断面缺损部分修整排水孔，侧向防止硫酸盐的侵蚀喷树脂砂浆，厚15mm，因限界无富余，只能采用薄层喷射方法图729 整治措施概况事例三（1）隧道概况隧道名称善知岛隧道隧道长度1678m衬砌形式单线甲型开始营运时间，1906年6月构造砖衬砌(

20、距式口25m为混凝土)厚度23.4-80cm。开挖方法地形、地质 石灰岩等，埋深最大190m，无偏压地形。维修经历（2）变异状况变异现象隧道全长的砖、接缝砂浆的劣化严重，尤其是边墙的砖缝错动，剥离、剥落显著，在漏水处，表层砖的接缝风化到12层砖，剥落相当严重。漏水各处都有，边墙处有经常不断的流水。冬季最低气温可降到20左右，发生冰柱和侧冰。地压没有造成显著的变异。调查项目断面测定衬砌钻孔调查(砖的物性，力学试验)衬砌内侧劣化显著(内面侧的单轴抗压强度65kgf/cm2)。洞内漏水、地表水的PH测定PH为8 （3）变异原因推定冻害（4）对策措施(图7一30、图7一31)凿落(把既有砖衬去掉一层用

21、压缩空气清扫表面)安栓钉、挂网导水喷射SFRC，厚80mm，配比见表78。图730 整治措施范围图SFRC配比表 表78图731 整治措施概况图732 拱架补强对策例图733与内衬并用例 图734与金属网并用例表79 楔点数、楔紧程度和支撑强度的比较事例一（1）隧道概况隧道名称冠着隧道隧道长度2656m衬砌形式单线甲型开始营运时间 1900年6月构造砖和混凝土砌块，局部有仰拱开挖方法地形、地质新第三系流纹岩质凝灰质(抗压强度100kgf/cm2)，入口附近为砂、泥岩互层。埋深最大300m。维修经历（2）变异状况变异现象隧道全长错缝，村料流失，衬砌劣化、剥离、剥落严重漏水多，有冻结，衬砌表面有煤

22、烟防漏水砂浆剥离、剥落显著局部地段断面变形，拱部有挤入调查项目断面测定钻孔调查(强度试验，衬砌背后调查)漏水的水质分析（3）变异原因推定冻害（4）对策措施(图735、图736)凿除架拱架，挂衬板压注砂浆图735 隧道纵剖面及措施范围图736 措施概况事例二（1）隧道概况隧道名称第二衣挂隧道隧道长度1319m衬砌形式单线特l型开始营运时间1962年构造混凝土，厚度3070cm，局部有仰拱开挖方法地形、地质中生代第三纪初期的花岗岩西侧附近有活断层向东方向延展，其影响范围内多破碎带。维修经历（3）变异原因推定混凝士材质不良及漏水引起的劣化（4）对策(图737)补强拱架：125H，间距60m拱架背后塑

23、料板灌注混凝土图737 整治措施概况事例三（1）隧道概况隧道名称板敷山嚷道隧道长度 板敷山隧道长688m沓食山隧道长671m衬砌形式单线乙型 开始营运时间1914年构造砖拱，石边墙，局部地段为混凝土，洞口段有仰拱开挖方法地形、地质位于河左岸，地形偏压。新第三纪中新世页岩维修经历（2）变异状况变异现象衬砌材料劣化，剥落。混凝土整个变异，严重的呈砂状。隧道整个滑水，冬季冻结严重为整治滑水，结冰的措施喷射砂浆层剥落调查项目（3）变异原因推定冻害使材料劣化混凝土材质不良（4）对策（图738）措施设防水板、防止漏水补强拱架：125H，间距1.5m现灌混凝土：拱部钢筋混凝土，使用13mm钢筋图738 整治

24、措施概况图739 内表面补强的施工状况例 图740 纤维板粘着方法的断面图（模式图）图741 钢板粘着方法的断面图（模式图）图742 剥落对策的种类和分类表710 剥落对策选择的大致标准（模筑混凝土衬砌）适 用 性记 事施工性耐久性经济性检查容易补强效果选择原因对策面积窄广剥落规模小中 小 中 大凿除+断面修复 剥落部分、凿除后处理开裂压注 确保一体性、填充、止水 防护板 适用于拱架、内衬等的净空无富裕的场合金属网 净空文艺富裕的场合 补强拱架净空有富裕的场合需增强衬砌承载力的场合内表面补强 漏水小的场合劣化程度小的场合 内衬喷射净空富裕不充分的场合模筑净空富裕充分的场合 锚杆 抗拔能力充分的

25、围岩的场合 部分改建劣化程度显著（拱厚的1/2以上）的场合局部拱厚不足，背后有空洞的场合 改建只采用补修不能处理的场合 图743 局部改建例事例一（1）隧道概况隧道名称逢初山隧道 隧道长度414.38m衬砌形式双线型开始营运时间1924年构造拱部混凝土砌块，混凝土边墙，拱厚85119cm，局部有仰拱开挖方法地形、地质新第三纪鲜新世安山岩，凝灰角砾岩等，不管何种都受到热水变质作用，温泉余土化显著，最大埋深47m。维修经历（2）变异状况变异现象终点洞口附近开裂，错缝、错动等变异显著，但近几年无发展材料劣化，表层剥落开裂，接缝等漏水调查项目漏水的水质试验图744 衬砌及PH值（3）变异原因推定洞口附

26、近变异主要由关东地震引起酸性温泉水使材料劣化（4）对策回填压浆锚杆拱部涂树脂砂浆边墙置换劣化混凝土2改建应用于隧道全断面或拱部，边墙大部分的材料劣化显著，不能维持衬砌的功能，而用其它方法不能处理时。改建，如图745所示，有运营线改建(从内侧改建的方法，从外侧改建的方法)；死线改建及期线改建三种。图745 改建种类图747从内侧改建例图746运营隧道改建例事例一（1）隧道概况隧道名称古漱隧道隧道长度211m衬砌形式单线甲型开始营运时间1903年3月构造建设初期用砖厂而后除入口l0m外都采用了，混凝土砌块和混凝土，有仰拱。开挖方法地形、地质丘陵地，最大埋深30m左右，新第三纪风化凝灰质泥岩、砂岩等。预算寒度5l5day。维修经历（2）变异状况变异现象拱部：边墙开裂、错缝衬砌材料劣化形成剥离、剥落严重，漏水多，冬垂结冰，妨碍限界。调查项目净空位移量沉断面测定开裂测定地质调查钻孔标准贯入试验，地下水位测定，现场透水试验，室内土质试验。（3）变异原因推定最大的原因