铁路工程缺陷整治方案分析

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中铁二十局深茂铁路jmzq-4标工程指挥部

二分部站前工程缺陷整治方案

一、编制依据

1、《混凝土结构加固设计规范》（gb50367-2013）。

2、《工程结构加固材料应用安全性鉴定规范》（gb50728-2011）。

3、铁路路基工程施工质量验收标准（tb10414—2003）。

4、新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准。

5、工地现场调查、采集所获取的资料及我单位类似工程施工积累下的施工经验。

6、我标段目前所拥有的人力、机械设备、资源状况、施工管理水平等。

二、编制原则

1、严格遵守有关部门颁布的相关法律法规、规范标准和设计文件等。

2、坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性、安全可靠性与工程施工环境相结合的原则。

3、对施工现场坚持全员、全方位、全过程严密监控，动态控制，科学管理相结合的原则。

三、编制范围

适用于dk185+000~dk196+000段范围站前工程缺陷整治施工。

四、工程概况

中铁二十局深茂铁路jmzq-4标工程指挥部二分部起始里程为dk185+000，终止里程为dk196+000，线路全长11公里。路基长度6377.24米；涵洞37座共计979.77米，其中框架箱涵36座、盖板涵1座；桥梁3座共计4622.76米，其中特大桥1座、大桥2座，包括桩基础1183根、墩台145个。

目前，我分部主体工程全部完工，防护工程完成98%。在施工过程中，由中铁二十局深茂铁路jmzq-4标工程指挥部二分部

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于人为以及水文地质条件等原因，造成了结构物施工完成后，存在各种缺陷。经现场排查，主要缺陷问题统计如下：

1、路基及路基附属施工缺陷：

混凝土表面裂缝、拱形骨架流水面不平整、拱形骨架及空心砖防护客土不足、沉降缝未上下贯通、侧沟局部积水、检查梯数量不足及上下不贯通、沟底顺接不平顺、栅栏外侧堆土防护高度不足等。

2、桥梁及桥梁附属设施施工缺陷：

桥梁围栏吊篮局部起锈斑、吊篮步行板破损、桥台浆砌片石泄水孔数量不足、混凝土表面外露钢筋头、个别承台外露等。

3、涵洞及框架桥工程施工缺陷：

涵洞混凝土表面存在钢筋头，交通涵内侧沟盖板损坏及侧沟内存在淤积物，排洪及灌溉涵上下游排水不畅等。

五、施工准备

1、组织质量验收组人员对二分部管段内结构物及附属进行平推式验收，并对缺陷标记、拍照及详细记录。

2、对缺陷整治现场负责人员及施工人员进行全面技术交底，并对共性问题及严重质量缺陷进行专项交底。

3、对缺陷整治现场负责人员及施工人员进行安全培训，对高空作业以及高边坡作业安全进行专项培训。

4、材料。开工前所有材料都必须到场并分类堆放。插上标识牌，确保施工顺利进行。

5、进场人员情况。我部已调集有丰富施工经验的管理、技术人员以及施工队伍进场。

六、缺陷整治施工措施及处理方案

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（一）路基及路基附属施工缺陷

1、混凝土表面裂缝整改措施：（1）、裂缝分类1）、塑性收缩裂缝

塑性裂缝多在新浇注的混凝土构件暴露于空气中的上表面出现。塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。

2）、沉降收缩裂缝

沉降收缩裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致，或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝。

3）、温度裂缝

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热。由于混凝士的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝士表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。

（2）、裂缝处理施工工艺

1）对于处理塑性收缩裂缝及温度裂缝，如果确认其小于0.1mm，其修复方法采用表面封闭法，操作步骤如下：

①使用钢丝刷或角磨机配金刚石角磨片打磨裂缝四周不小于20mm的范围，目的是清除混凝土表面炭化部分和污染物，打磨深度为1~3mm。

②用脱脂棉丝蘸丙酮或酒精擦洗打磨过的区域，以去除混凝土粉末和灰中铁二十局深茂铁路jmzq-4标工程指挥部二分部

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尘。

③调配环氧石英砂浆，要求石英砂干燥且粒径大于0.1mm的颗粒不超过总重的50%;环氧树脂和固化剂的比例按固化剂的使用要求;石英砂的掺加数量根据和易性调配。

④在裂缝周边打磨区域表面涂刷一层环氧浆液，以利于后抹材料与混凝土的结合。

⑤用专用抹压工具将调配好的环氧砂浆抹压于裂缝表面，待砂浆固化后即可进行装饰工作及后序施工。

2）对于塑性收缩裂缝和温度裂缝，如果确认其宽度超过0.1mm或更大，裂缝深度已经达到或超过保护层深度，并且裂缝已经处于静止状态，其修复方法采用表面凿槽法，操作步骤如下：

①使用电锤或钢钎沿裂缝走向在混凝土表面凿槽，槽宽和槽深根据裂缝深度和有利于封缝来确定，一般槽深大于等于裂缝深度，槽宽不小于20mm为宜。凿槽时注意应先沿裂缝打开，再向两侧加宽。

②使用钢丝刷或角磨机配金刚石角磨片打磨裂缝两边不小于20mm的范围，目的是清除混凝土表面炭化部分和污染物，打磨深度为1~3mm。

③用吹风机吹净沟槽内外的浮灰尘，再用脱脂棉丝蘸丙酮或酒精擦洗沟槽的内表面和周遍打磨过的区域，以彻底去除沟槽内外的混凝土粉末和灰尘。

④调配环氧石英砂浆，要求石英砂干燥且粒径大于0.1mm的颗粒不超过总重的50%;环氧树脂和固化剂的比例按固化剂的使用要求;石英砂的掺加数量根据和易性调配。

⑤在裂缝周边打磨区域和沟槽内部表面涂刷一层环氧浆液，以利于后抹材料与混凝土的结合。

⑥用专用抹压工具将调配好的环氧砂浆抹压于裂缝表面，待砂浆固化后中铁二十局深茂铁路jmzq-4标工程指挥部二分部

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即可进行装饰工作及后序施工。

3）对于沉降收缩裂缝，其修复方法采用压力注胶法，操作步骤如下：①在裂缝交叉处、较宽处、端部以及裂缝贯穿处，当缝隙小于1mm时埋设的灌浆泵间距为350～500mm，当缝隙大于1mm时，为500～1000mm。

②埋设时，先在灌浆嘴（盒、泵）的底盘上抹一层厚约1mm的环氧胶泥（封缝胶）将灌浆的进浆口骑缝粘贴在预定位置上。

③封缝采用封缝胶，先在裂缝两侧（宽20～30mm）涂一层环氧树脂基液，后抹一层厚1mm左右、宽20～30mm的封缝胶。抹胶泥时应防止产生小孔和气泡，要刮平整，保证封闭可靠。

④裂缝封闭厚应进行压气试漏，检查密闭效果。试漏需待封缝胶泥有一定强度时进行。试漏前沿裂缝涂一层肥皂水，从灌浆口通入压缩空气，凡漏气处，应予以修补密封至不漏为止。

⑤灌浆采用cbfr-a/b型裂缝修补胶，根据裂缝区域大小，可采用单孔灌浆或分区群孔灌浆，在一条裂缝上灌浆可由一端到另一端。

⑥灌浆时压力应逐渐升高，防止骤然加压，达到规定压力后，保持压力稳定，以满足灌浆要求，待下一个排气孔出浆时立即停止对灌浆泵的压力。

⑦待缝内浆液达到初凝而不外流时，可拆下灌浆嘴，再用封缝胶的灌浆液把灌浆嘴处抹平封口。

⑧灌浆结束后，应检查补强效果和质量，发现缺陷应及时补救，确保工程质量。

⑨待树脂液固化后，把灌浆嘴剔掉，后用补强浆液抹平，如在剔压浆嘴时，造成原混凝土表面破坏或分离，进行修补，否则会造成该处重新开裂。

（3）、裂缝处理完成后，裂缝稳定性观测。

在裂缝两侧各钉一颗钉子，在上面刻画十字线或中心点，作为量取其间中铁二十局深茂铁路jmzq-4标工程指挥部二分部

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距的依据。监测点埋设稳固后，量出两钉子之间的距离。裂缝观测的周期应根据其裂缝变化速度而定。开始时可半月测一次，以后一月测一次。当发现裂缝加大时，应及时增加观测次数并记录下来。

对于二次开裂的不稳定裂缝，凿除裂缝处理物后，沿裂缝走向在混凝土表面切缝、凿槽，凿槽深度5-10cm后，再按压力注胶法进行二次处理，处理完后，进行裂缝稳定性观测，待裂缝稳定后，封闭切槽。

2、混凝土表观质量差，沉降缝未贯通整改措施：

经平推验收，混凝土蜂窝麻面以及表面质量均为轻微缺陷，不存在深层质量问题，其处理措施以修复表观质量为主。

（1）、对混凝土蜂窝麻面整改措施：

1）对混凝土表面蜂窝、麻面以及拱形骨架流水槽不平顺处，先采用电镐及角磨机凿除缺陷位置表面松散物，并清理干净；

2）将基层表面进行湿润后，用水泥素浆打底，用掺胶m30砂浆修复缺陷位置，并采用铁抹子压光抹平。

3）对处理完后，采用土工布覆盖，洒水养护10天。（2）、对沉降缝未贯通整改措施：

1）、对未贯通沉降缝标记处，按要求切缝处理，并清理切除物；2）、对切缝处，按设计要求填塞沥青麻绳。

3、拱形骨架及空心砖防护客土不足整改措施：

（1）、沿线对两侧路基检查，并对附属缺土段落统计，并估算段落缺土方量。

（2）、按统计表，运输车将种植土运送至铺好彩条布的级配碎石顶面，由挖掘机转运至拱形骨架或空心砖防护坡面内。

（3）、人工平整土体，使拱圈内土体与拱形骨架流水槽面或空心砖表面相中铁二十局深茂铁路jmzq-4标工程指挥部二分部

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平。

（4）、按设计播撒草籽，栽植灌木，恢复坡面绿化。

4、侧沟局部积水整改措施：

（1）、雨天过后，对全线侧沟进行平推检查，并对侧沟积水段落位置进行标示。

（2）、对积水段落，积水清排干净后，进行凿毛处理，凿毛深度以见混凝土粗骨料为宜，深度不小于10mm，并对凿毛位置清理干净。

（3）、对积水段落水沟底标高测量，并做相应标记。对已凿毛混凝土面涂刷水泥净浆，用掺胶m40水泥砂浆对水沟底面按标高标记收面压光。

（4）、对处理完成后砂浆表面采用土工布覆盖，并洒水养护10天。

5、检查梯数量不足及上下不贯通整改措施（1）检查梯数量不足整改措施：

1）全线排查路基附属步梯设置情况，并对未设置步梯位置进行标记。2）在对应标记位置，按设计图纸开挖沟槽支模板，浇筑梯步混凝土。3）混凝土浇筑完成后，待强度达到2.5mpa后拆模，土工布覆盖，洒水养护10天。

（2）检查梯上下不贯通

1）全线排查路基附属步梯设置情况，并对未贯通步梯位置进行标记。2）在对应标记位置路肩切缝凿除，清理干净后，支设模板浇筑梯步混凝土。

3）混凝土浇筑完成后，待强度达到2.5mpa后拆模，土工布覆盖，洒水养护10天。

6、水沟沟底顺接不平顺整改措施

（1）全线排查路基水沟设置情况，并对水沟沟底顺接不平顺处进行标中铁二十局深茂铁路jmzq-4标工程指挥部二分部

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记。

（2）对标记处水沟顺接高台进行凿除，并开挖至低侧底30cm，对新开挖沟体按设计尺寸，采用浆砌片石砌筑。

（3）对新砌筑水沟，采用土工布覆盖，洒水养护10天。

7、栅栏外侧堆土防护高度不足整改措施

1）全线排查路基栅栏两侧，并对栅栏外侧堆土导致防护高度不足处进行标记。

2）对标记处内外侧0.5米范围内土体人工开挖并就地平整，开挖后土体顶面不高于栅栏下坎底面。

（二）桥梁及桥梁附属设施施工缺陷

1、桥梁围栏吊篮支架锈斑整改措施：

（1）、用角磨机扫除大面一遍，翘皮、暴漆、起泡处采用刨刃处理，然后再用角磨机扩大打磨面积，把翘皮、暴漆、起泡处打磨到老漆膜与钢结构结合较牢固处。

（2）、磨光机打磨不到的地方（棱、死角），认真用刨刃处理，保证无翘皮、暴漆、起泡。

（3）、打磨光滑后用抹布清理，除锈后设施保持表面清洁，报检，经专人验收合格后涂刷底层防锈油漆。除锈处理后必须尽快涂头道底漆，一般不允许超过4小时，更不允许过夜。

（4）、油漆涂刷严格设计要求进行，围栏吊篮按第一套涂装体系，特制红丹酚醛（醇酸）防锈底漆2道+灰铝粉石墨（或灰云铁）醇酸面漆。必须严格按照油漆规定使用说明操作，底层漆膜表面彻底干再刷第二道，但不应间隔时间过长，使油漆层附着力下降影响油漆效果。

2、桥墩吊篮步板缺棱掉角整改措施：

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对缺棱掉角的桥墩吊篮步板重新预制，等步板强度达到设计值后，采用手拉葫芦起吊步板，并更换损毁步板。对更换下来的步板，运回预制场，集中处置。

3、桥台浆砌片石泄水孔数量不足整改措施

（1）仔细检查各桥台泄水孔布置情况，对布置不足桥台进行登记，并测算数量。

（2）按登记桥台及测算需补充泄水孔数量，在仓库直接加工泄水管成品，并按需运送至各桥台。

（3）浆砌片石凿除及泄水孔安设，泄水孔内高外底，安设完后及时修复破损浆砌片石。

（4）对各增加泄水孔位置，土工布覆盖，洒水养护10天。

4、桥梁墩台混凝土表面外露钢筋头

（1）、采用角磨机对外露钢筋头切除，切除深度，深入混凝土表面3-5mm，对钢筋头附近混凝土表面打磨，并清理干净；

（2）、采用掺胶m40砂浆对钢筋头处理区域进行修复，并压光收面。（3）、采用透明胶带加薄膜对处理区域进行覆盖，养护10天后拆除覆盖物。

5、个别承台外露整改措施

（1）、沿桥梁施工便道全线检查桥墩承台外露情况，并统计。（2）、组织施工人员对外露承台附近积水抽除，并挖除承台附近淤泥及杂物。

（3）、外运c组料回填，分层压实。回填顶面高于原地面10-20cm。

（三）涵洞及框架桥工程施工缺陷

1、涵洞混凝土表面存在钢筋头整改措施：

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（1）、采用角磨机对外露钢筋头切除，切除深度，深入混凝土表面3-5mm，对钢筋头附近混凝土表面打磨，并清理干净；

（2）、采用掺胶m40砂浆对钢筋头处理区域进行修复，并压光收面。（3）、采用透明胶带加薄膜对处理区域进行覆盖，养护10天后拆除覆盖物。

2、交通涵内侧沟盖板损坏及侧沟内存在淤积物、排洪及灌溉涵上下游排水不畅整改措施：

（1）、交通涵先对侧沟盖板损毁情况进行统计，按设计尺寸在预制场统一预制。

（2）、清理侧沟内淤积物，并及时外运至弃土场，清理时，对涵洞上下游5-10m范围内，松散土体、杂物同步清理。

（3）、等盖板强度达到设计强度后，按盖板损毁统计表，分别运送至相应涵洞，更换损毁盖板。

七、质量保证措施

1、原材料检查。确保每批进场原材均附有生产厂商的质量证明书，并按施工图纸规定的材质标准以及监理人见证抽检材料性能。

2、对缺陷整改项，建立分类台账。逐项整改，逐项验收，严格按整改措施执行，整改合格一项，消账一项。

八、安全保证措施

1、高空作业时，由负责施工的人员对操作工人进行高空坠落危险性及程度、安全措施、操作方法和在施工过程中的安全注意事项的交底。建立施工安全责任制，严禁一切违章作业，严格按安全操作规程组织施工。

2、清理弃渣及客土施工，应由专人指挥。在挖掘机机的挖斗回转半径范围下方不得站立和过往行人。

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3、施工现场应配备足够的消防器材，易燃、易爆有毒的危险物品，设专人专库保管，建立严格的保管领用制度。库房应有明显的警示标志，作好安全防火工作。

4、施工现场应有足够的照明，若使用移动照明应用36v以下安全行灯。

5、进入施工现场必须正确穿戴好个人安全防护用品。

6、施工现场要经常保持整洁，物料摆放整齐有序，做到文明施工。

7、未尽事宜参照国家及上级安全部门制定的相关安全条例。

九、环境保护管理措施

1、设立专门人员处理协调解决“机械噪音与居民生活的影响”等问题，尽量满足居民的要求。

2、在施工前由专人在工地张贴安民告示，请村民理解工地白天机械施工给居民带来的影响。

3、尽量采用低噪音的施工机械。

4、严禁在施工现场燃烧任何弃物和产生有害有毒气体、烟尘、臭气的物质，毒物质要使用封闭和带烟气处理装置的设备，因钻孔使用干钻，粉尘应合理控制。

5、装卸有粉尘的材料时，应洒水湿润和仓库内进行。

第二篇：高速铁路隧道工程质量缺陷整治技术高速铁路隧道工程质量缺陷整治技术

冀光华

（中国中铁隧道集团路桥工程处，安徽黄山245000）

【摘

要】

由于国内目前参建隧道工程施工的队伍施工能力及技术水准层次不齐，已完成并投入运营的隧道存在诸多质量问题或缺陷，给人民群众的生命及财产安全带来了极大的安全隐患，2013年中国铁路建设总公司、京福高速铁路安徽段有限责任公司先后就正在施工的京福高速铁路隧道工程质量问题专项整治工作下发了近15个管理文件，目的在于采取科学合理的技术方案或措施，把隧道工程质量问题或缺陷消灭在施工过程中或交付正式运营前，从而从真正意义上实现百年大计、质量第一的质量管理目标，本文以京福高速铁路安徽段站前各标段隧道工程为工程实例，通过对缺陷分类、整治工法的研究、探索与工程实践，总结出一套较为系统和成熟的经验，希望能为国内后续类似工程项目提供有益的技术借鉴。

【关键词】

隧道工程；质量缺陷；整治技术1前言

京福高速铁路安徽段站前八个标段累计承担了总计52.5座隧道约66.5km的施工任务，截至2013年底，所有隧道将全部建成，隧道施工过程质量控制总体评价较好，各单位﹑分部﹑分项以及检验批质量满足国家现行高速铁路隧道施工技术规范﹑质量验收标准﹑基本实现施工设计文件意图；然而在施工过程中由于诸多因素影响，也产生了一些质量缺陷，为保证高标准的竣工交验，需要对隧道质量缺陷进行梳理和分类并采取针对性的措施认真进行整治。2缺陷分类

根据全线施工现场排查结果统计，52.5座隧道的缺陷分类大致分为以下十八种情况：

⑴干湿裂纹：系指大于0.3mm的施工缝部位收缩性单、双月牙形裂纹；拱墙45°不规则收缩裂纹；仰拱或底板施工缝裂纹﹑专业配电或综合洞室构造物裂纹；⑵二次衬砌板间施工缝错台：系指大于0.5mm~10mm的错台；

⑶二次衬砌拱墙背后脱空：分防水板后初期支护脱空及防水板前二次衬砌脱空两种情况；

⑷拱墙衬砌表面残留后置件或凸出尖锐物：系指悬挂风水及电力管线的后置钢筋或锚栓等；

⑸二次衬砌拱墙表观缺陷：系指砼冷缝﹑蜂窝麻面﹑砂化﹑离析面﹑面渗﹑违规面状修补等；

⑹接触网槽道安置错误或破损：分型号或规格使用错误；安置结构位置不准确；施工操作误损三种情况；

⑺边墙或拱部板间施工缝止水带外露；

⑻二次衬砌钢筋砼表面露筋或钢筋保护层厚度不足；⑼隧底存在虚渣或结构砼不密实；

⑽拱部及边墙孔洞处理不规范：包括二衬背后回填压浆孔、二衬灌注孔、实体检测取芯孔、墙脚泄水孔缺失或堵塞、隧道口横向排水管漏孔等；

⑾二次衬砌结构钢筋缺失或初支钢架间距超标；

⑿不稳定块处理不到位：泛指隧道拱墙板间施工缝及孔洞周边崩边、掉角、掉砟等；

⒀接地端子缺失或安设标识错误：含综合接地和防闪络接地两种；⒁垃圾或灰尘清理不到位：主要指通信信号及电力沟底、隧道拱墙表面、中心水沟底等施工垃圾；

⒂二次衬砌结构厚度不满足规范要求：包括仰拱、填充层及隧道底板三部分；⒃初期支护及二次衬砌砼结构强度不满足规范要求；

⒄二次衬砌结构筑物周边轮廓棱角缺失或线型不美观：主要是隧道洞门轮廓、沟槽、专业配电和综合洞室轮廓线形等；

⒅洞外其它缺陷。系指隧道弃渣场防护绿化不规范、截水天沟施做不规范、隧道洞门或明洞背后回填质量不规范、隧道进出口洞顶上方危石未清理等。3处置工法3.1干湿裂纹

⑴拱墙湿裂纹采取沿裂纹两侧（距离裂缝5cm）交叉斜向45°打孔（孔间距20cm）+清理裂缝和钻孔孔内灰尘+封闭裂缝+安装灌注针头+留置出气孔及观测孔+压注改性环氧树脂或其它高分子化学浆液材料进行封堵处理；边墙底部与沟槽盖板结合部需机械开槽埋管（∮50软式透水管），槽宽不小于5cm；槽深不小于10cm，最终将渗漏水引排至侧沟。。

⑵隧道仰拱或底板裂纹渗漏水处理分两种情况。①隧道底板未施做前采取首先沿隧道纵向在每一条仰拱填充顶面横向施工缝处切v型槽→安设∮50软式透水管→将原设计用来排泄防撞墙侧槽水的横向∮50pvc管自弯头以下更换为∮50软式透水管→沿防撞墙底部（内测），沿隧道纵向布设通长∮50软式透水管并与横向软式透水管t接→最终将水引排至中心水沟；②隧道底板施做以后采取沿隧道横向中心水沟方向在渗漏水处用切割机和手持电搞开正梯形槽（槽宽顶15cm，底宽20cm，槽深至原隧底一铺填充层顶面）→槽底布设∮100pvc半管→管顶填筑5cm透水材料（砂或碎石），→高标号微膨胀（c30）砼封顶→最后再拉毛整体道床板区域，最终将水引排至中心水沟；③上述两种工艺结束后沿隧道中心水沟纵向中心线5m间距用手持风钻垂直钻孔，孔径42mm，孔深至仰拱底以下10cm。

⑶专业配电或综合洞室漏水

原则上采取洞顶手持电钻打孔（∮20）+安管（∮20钢管，长度大于拱顶二衬结构厚度，外露10cm连接压浆管连接件）+螺杆压浆泵压注c30水泥净浆（水灰比c/w控制在1：1～1：2），采用注浆量及注浆压力双指标控制，注浆量控制在每个洞室0.2～0.3t水泥；注浆压力控制在小于0.4ma为宜，注浆记录表需严格履行施工单位负责人、现场技术员、作业队和现场监理四方签认手续。另外结合在内壁棱角部位埋管（∮50软式透水管），最终将水引排至通号及电力沟槽间侧沟。

⑷小于0.3mm的干裂纹原则上不做处理。

3.2二次衬砌板间施工缝错台

大于0.5mm小于1cm的错台采用电动手砂轮45°斜切2cm缝宽打磨处理，然后用钢丝刷清理松动颗粒，表面涂刷水泥基渗透结晶防水涂料即可，小于0.5mm的错台采用电动手砂轮90°直切0.5mm缝宽打磨处理，然后用钢丝刷清理松动颗粒，表面涂刷水泥基渗透结晶防水涂料即可。

3.3二次衬砌拱墙背后脱空

采取在隧道拱部手持电钻打孔（∮20）+安管（∮20钢管，长度大于拱顶二衬结构厚度，外露10cm连接压浆管连接件）+螺杆压浆泵压注c30水泥净浆（水灰比c/w控制在1：1～1：2），采用注浆量及注浆压力双指标控制，注浆量控制在每延米0.3～0.5t水泥；注浆压力控制在小于0.3ma为宜。注浆记录表需严格履行施工单位负责人、现场技术员、作业队和现场监理四方签认手续。

3.4拱墙衬砌表面残留后置件或凸出尖锐物

大多集中在大跨和轨面线位置，采取电动手砂轮切除并涂刷防锈漆及水泥基结晶涂料覆盖处理。

3.5二次衬砌拱墙表观缺陷

对于砼表面砂化﹑离析﹑蜂窝麻面和违规面状修补采取高压风﹑水清洗砼表面，人工规则涂刷水泥基渗透结晶防水涂料进行渗透和覆盖处理；局部面渗或二衬不密实采取表面梅花形布孔﹑高压控制灌浆﹑人工规则涂刷水泥基渗透结晶防水涂料进行表面恢复；拱墙局部砼冷缝原则上不做处理。

3.6接触网槽道安置错误或破损

对于现场埋置型号错误，按照以大带小原则进行现场确认和处理；对于破损错误，采取按设计图进行外置更换处理。

3.7边墙或拱部板间施工缝止水带外露

该缺陷为不稳定块高发区，采取手持电钻适量开槽，电动手砂轮清除不稳定块，然后用裁纸刀割除外露止水带即可，如果割除止水带后槽洞较大（宽度大于5cm，长度大于50cm），需采取手持电钻打孔植筋并用环氧砂浆或水泥聚合物灌浆料进行封堵处理，植筋直径不得小于hpb12。

3.8二次衬砌钢筋砼表面露筋或钢筋保护层厚度不足

⑴依据检测结果，对于钢筋保护层厚度大于等于2cm的原则上不做处理；⑵依据检测结果，对于钢筋保护层厚度小于2cm的或钢筋彻底外露锈蚀的必须采取结构耐久性补强措施处理。

⑶对于钢筋保护层厚度大于1cm，小于2cm的区域采取表面凿毛→高压水水枪冲洗→涂刮特种加固装修胶泥（渗透性改性环氧胶泥）→水泥基渗透结晶涂料封闭表面的方法进行处理。

⑷对于钢筋彻底外露锈蚀的情况必须采取人工搭设简易门式脚手架或汽车作业平台→手持电钻剥离钢筋→钢筋重置或复位→凿毛钢筋间衬砌砼5cm深→涂刷钢筋防锈剂→涂刮特种加固装修胶泥（渗透性改性环氧胶泥）→水泥基渗透结晶涂料封闭表面的方法进行处理。

3.9隧底存在虚渣或结构砼不密实

⑴对于隧道底板存在虚渣的区段，采取手持风钻打孔（∮42）+安管（∮32钢管，长度大于隧道底板二衬结构厚度，外露10cm连接压浆管连接件）+螺杆压浆泵压注c30水泥净浆（水灰比c/w控制在1：1～1：3），采用注浆量及注浆压力双指标控制，注浆量控制在每延米0.1～0.3t水泥；注浆压力控制在小于0.3ma为宜。注浆记录表（详见附件）需严格履行施工单位负责人、现场技术员、作业队和现场监理四方签认手续。

⑵上述注浆参数适用于虚渣厚度大于10cm小于30cm的工况；虚渣厚度大于30cm的工况除采取压注c30水泥净浆外还需采取打设锚杆进行结构补强；虚渣厚度小于10cm的原则上不做处理；。

3.10拱部及边墙孔洞处理不规范

对于边墙取芯孔洞采用结构同标号（m30）砂浆进行封堵处理；对于拱部二衬压浆孔深度超过10cm采用手持电钻打孔植筋，环氧砂浆或水泥聚合物灌浆料进行封堵处理；孔洞表面规则涂刷水泥基结晶涂料；对于遗漏泄水管采用取芯机45°取芯补孔；对于二次衬砌回填压浆管及时进行切除和封堵；对于堵塞的泄水管采用人工配合机械疏通孔洞内杂物或砼浆（块），保证排水通畅。

3.11二次衬砌结构钢筋缺失或初支钢架间距超标

⑴ⅳ级围岩衬砌钢筋缺失长度小于6米的，实测二衬混个凝土强度、厚度满足设计要求，表面无裂纹，可以不处理；ⅴ级围岩衬砌施工缝两侧缺失钢筋连续长度小于3米的也可以不处理。

⑵级围岩段钢筋缺失长度大于6米小于10米的，按实际砼强度、结构厚度进行结构安全检算，不满足规定的可采用锚杆进行结构补强，长度大于10米的必须采取返工处理方案。

⑶断层带或岩溶较发育地段衬砌砼缺失钢筋的均应返工处理。

⑷ⅳ级围岩衬砌钢筋实测间距小于30cm、ⅴ级围岩衬砌钢筋实测间距小于或等于25cm的经结构安全检算，满足有关规定的可不处理。

⑸ⅳ级围岩衬砌钢筋实测间距大于30cm、ⅴ级围岩衬砌钢筋实测间距大于25cm的，根据衬砌砼实际厚度、强度，围岩级别、监控量测等情况综合分析，可采用锚杆补强处理。

3.12不稳定块处理不到位

⑴对于施工缝错台周边月牙形或双裂纹块采取手持电动砂轮进行规则切缝或结合部打磨处理；

⑵对于止水带外露形成三角形不稳定快，采用手持电动砂轮适量开槽清除三角形不稳定快；对已剥离外露止水带用刀具切除处理；如果割除止水带后槽洞较大（宽度大于5cm，长度大于50cm），需采取手持电钻打孔植筋，利用环氧砂浆或环氧胶泥进行封堵处理。

⑶对于拱部素凝土不规则闭合裂纹独立成块，先采用手持电钻钻孔探测二次衬砌结构厚度及空腔范围，若结构厚度满足设计要求，无空腔或空腔面积小于0.3平米时，用电镐凿除不稳定快后比照空腔处理原则进行处理；若结构厚度不满足设计要求，空腔面积大于0.3平米时，比照二次衬砌背后空洞方法进行处理。

⑷对于违规修补的蹦边或干裂块，采取手持电镐凿除修补区域比照第2条处理原则进行处理。

3.13接地端子缺失或安设标识错误

一是严格按规范在现场具体部位对综合接地和防闪络接地端子进行标准符号标识，二是施做沟槽时手持电钻打孔预置∮16钢筋及桥隧型接地端子。

3.14垃圾或灰尘清理不到位

隧道拱墙灰尘用高压水枪冲洗；通信信号及电力沟底的杂料或垃圾采用人工清理后安装沟槽盖板；中心水沟底杂物垃圾采用人工配合机械（挖机及自卸汽车）进行清运后安装中心水沟盖板，清理工作需专人负责，务求一次到位，隧道静态验收前需安排专人进行全隧道清洗。

3.15二次衬砌结构厚度不满足规范要求

⑴Ⅱ、Ⅲ级围岩衬砌厚度大于等于25cm的可不处理；小于25cm的根据砼实际强度、厚度缺陷段纵向长度等情况进行结构安全检算，确定处理方案，一般可采用锚杆补强措施，且要保证锚杆灌浆质量。

⑵ⅳ级围岩衬砌厚度大于设计值80%，混凝体强度满足设计要求，连续长度小于6米经结构安全检算满足有关规定的可不处理；小于设计值80%或连续长度大于6米，经结构安全检算不满足有关规定的，根据砼实际强度、围岩条件、地下水发育情况、缺陷范围、钻孔探查验证等进行综合判断，可采用锚杆进行补强处理。⑶Ⅴ级围岩衬砌厚度不满足设计要求的必须返工处理。

⑷二次衬砌拱部局部厚度不足，可采用螺杆泵回填压注同标号水泥砂浆进行结构补强，注意注浆量及注浆压力双指标控制。

⑸根据仰拱取芯情况，仰拱填充层厚度小于设计值30cm以内，基底围岩整体性较好地段，可以进行隧底锚杆加固处理；仰拱填充层厚度小于设计值30cm以上的需进行微震静态爆破拆除，人工配合机械清理后返工处理。

3.16初期支护及二次衬砌砼结构强度不满足规范要求

经取芯验证衬砌砼强度不小于设计值90%的，衬砌厚度满足要求的可以不处理；衬砌砼强度小于设计值90%，应按砼实际强度、厚度进行结构安全检算，不满足有关规定的必须返工处理。

3.17二次衬砌结构筑物周边轮廓棱角缺失或线型不美观

对洞内沟槽、专业配电和综合洞室优先安排专业工人进行技术修饰处理。

3.18洞外其它缺陷

严格按施工设计文件、施工规范和验收标准精心施做。4保证措施

⑴成立隧道工程质量缺陷整治工作领导小组，负责消缺工作的整体部署及计划安排、负责整治方案、工法固化及施工现场的总体安排、负责缺陷整治工作任务的资源配置及监督和实施。

⑵按隧道单位工程建立和完善隧道问题库台账并及时进行更新，对照问题库台账，制定隧道消缺总体整改推进计划和月度具体消缺整治计划。

⑶建立质量问题销号验收台账，对问题库及时进行更新和消号。5结语

施工企业应当严格按照设计文件、施工规范和验收标准组织施工，缺陷整治终归是被动的质量补救工作，施工企业真正遵循和恪守“有法可依是前提，执法必严是过程，违法必究是结果，总结和提高是目的”的原则，才能真正意义上的做强做大。

参考文献：

⑴国家现行隧道施工规范及验收标准；

⑵中国铁路总公司和京福公司隧道施工质量专项整治相关文件。

第三篇：铁路工程常见病害分析及预防整治技术铁路工程常见病害分析及预防整治技术

中国铁路始建于1876年，铁路运输线是我国国民经济的大动脉，在我国交通运输体系中居于主导的骨干地位，它在国家的建设中占有重要地位。随着我国改革开放的深入，我国在修新线铁路时采用了国内外先进科技成果，与此同时，对既有铁路进行补强和改造，并加强了对线路的养护和维修。较大的改善了铁路的运营状况，提高了铁路抵抗自然灾害的能力，丰富了预防和整治铁路线路病害的理论与实践，对发展国民经济，促进工农业生产，改善人民生活，改变边远地区交通闭塞和文化技术落后面貌，巩固国防，沟通国际交往，起到了国民经济大动脉的重要作用。在当今社会经济高速发展的情形下，对铁路运输的需求量在逐渐增大，铁路运输的发展将偏向高速和重载运输。这样就会加重铁路线路的承载能力，造成铁路线路损害，严重影响铁路运输。为了保证铁路能够很好的完成运输任务，全面了解和掌握铁路线路常见病害分析及预防整治技术非常的重要。

1.1隧道病害

隧道是埋置于地层中的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。广义上是指：以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室。铁路隧道在运营中会出现渗漏水（水害）、衬砌裂损、隧道冻害、衬砌腐蚀、震害和洞内空气污染等病害，还有火灾威胁。这些病害和危害对隧道的安全、舒适、正常运营有重要影响和威胁。因此、在隧道规划和设计阶段要预防可能的病害、危害、进行合理设计；在隧道施工阶段要采用合理的施工工艺、方法、措施和材料，以保证施工质量。在隧道运营阶段要及时检查、发现病害，分析病害成因，采用合理的整治设计和施工方法。如此，才能保证铁路隧道工程的安全、畅通运营。

1.1.1隧道水害

隧道水害是指在隧道修建和运营过程遇到的水的干扰和危害，是最常见的隧道病害。主要指运营隧道水害（即围岩的地下水和地表水直接或间接地以渗漏或涌出的形式进入隧道内造成的危害）。隧道渗漏水（水害）对隧道稳定、洞内设施、行车安全、地面建筑和隧道周围水环境产生诸多不良影响甚至威胁，影响内部结构及附属设施，降低使用寿命，严重时将危害到隧道及地下工程的运营安全。轻则造成洞内空气潮湿，影响施工人员身体健康，机械设备锈蚀，绝缘设备失效，电路短路，漏电伤人；重则威胁人员安全，冲毁洞内机械设备，造成塌方，淹没工作面，中断施工，造成重大经济损失，危害环境。

1.1.1.1隧道水害的原因

隧道水害的成因是，修建隧道，破坏了山体原始的水系统平衡，隧道成为所穿过山体附近地下水集聚的通道。当隧道围岩与含水地层连通，而衬砌的防水及排水设施、方法不完善时，就必然要发生隧道水害。也可以将隧道水害归结为客观和主观两方面的原因。（1）隧道穿过含水的地层。

①砂类土和漂卵石类土含水地层。②节理、裂隙发育，含裂隙水的岩层。

③石灰岩、白云岩等可溶性地层，当有充水的溶槽、溶洞或暗河等与隧道相连通时。④浅埋隧道地段，地表水可沿覆盖层的裂隙、孔洞渗透到隧道内。（2）隧道衬砌防水及排水设施不完善①原建隧道衬砌防水、排水设施不全。

②混凝土衬砌施工质量差，蜂窝、孔隙、裂缝多，自身防水能力差。③防水层施工质量不良或材质耐久性差，经使用数年后失效。④混凝土的工作缝、伸缩缝、沉降缝等未做好防水处理。⑤衬砌变形后，产生的裂缝渗透水。⑥既有排水设施，如衬砌背后的暗沟、盲沟，无衬砌的辅助坑道、排水孔、暗槽等，年久失修阻塞。

1.1.1.2常用的整治运营隧道漏水的基本方法（1）适当疏排

对地表水丰富的浅埋隧道，当地表沟谷坑洼积水、渗水对隧道有影响时，用疏导积水、填平沟谷、砌沟排水等措施，使洞顶地表形成良好的排水系统，不使洞顶的地表水流入或渗入隧道。洞口仰坡边缘周围设截水沟和排水沟，并保持良好状态。对地下水丰富、隧道内无排水沟或排水沟深度不足而导致隧底积水的，应采取增设水沟、将单侧沟改为双侧沟、加深侧沟或采取设置密并暗管加深水沟等措施。（2）注浆堵水

①向衬砌背后围岩或回境层注浆。②向衬砌内部注浆。③向基底注浆。（3）增设内防水层

内防水层虽然不能阻止水流进入衬砌内，但可阻止水流进入隧道内。增设内防水层的方式有三种：一是刷涂，二是刮压，三是喷涂。

1.1.2衬砌裂损

隧道衬砌是承受地层压力、防上围岩变形坍落的工程主体建筑物。地层压力的大小，主要取决于工程地质和水文地质条件和围岩的物理力学特性，同时与施工方法、支护衬砌是否及时和工程质量的好坏等因素有关。由于形变压力、松动压力作用、地层沿隧道纵向分布及力学性态的不均匀作用、温度和收缩应力作用、围岩膨胀性或冻胀性压力作用、腐蚀性介质作用、施工中人为因素、运营车辆的循环荷载作用等，使隧道衬砌结构物产生裂缝和变形，影响隧道的正常使用，统称为隧道衬砌裂损病害。衬砌裂损是隧道病害的主要形式，隧道衬砌裂损破坏了隧道结构的稳定性，降低了衬砌结构的安全可靠性，影响隧道的正常使用，甚至危及行车安全。衬砌裂损变形的主要危害有：（1）降低衬砌结构对同岩的承载能力；

（2）使隧道净空变小，侵入建筑限界，影响车辆安全通过；（3）拱部衬砌掉块，影响行车和人身安全；

（4）裂缝漏水，造成洞内设施锈蚀，道床翻浆，严寒和寒冷地区产生冻害；

（5）铺底和仰拱破损，基床翻浆、线路变形、危及行车安全，被迫降低车辆运行速度，量增加养护维修工作量；

（6）在运营条件下对裂损衬砌进行大修整治，施工与运输互相干扰，费用增大。

针对衬砌裂损病害提出整治措施。裂缝整修，衬砌背后空洞压浆，底版的稳定处理，换拱、换边墙。

1.1.3衬砌腐蚀

衬砌背后的腐蚀性环境水，容易沿衬砌的毛细孔、工作缝、变形缝及其他孔洞渗流到衬砌内侧，成为隧道渗漏水，对衬砌混凝土和砌石、灰缝产生物理性或化学性的侵蚀作用，造成衬砌腐蚀。隧道衬砌腐蚀分为物理性侵蚀和化学性腐蚀两类。隧道衬砌腐蚀使混凝土变酥松，强度下降，降低隧道衬砌的承载能力，还会导致钢轨及扣件腐蚀，缩短使用寿命，危及行车安全。产生腐蚀的三个要素是第

一、腐蚀介质的存在；第

二、易腐蚀物质的存在；第

三、地下水的存在且具有活动性。为确保隧道建筑物的安全使用，应积极对衬砌腐蚀病害进行防治。隧道衬砌防腐蚀措施，应首先从搞好勘测设计着手，掌握隧道工程地质和水文地质资料，查明环境水含侵蚀性介质的来源和成分，在正确判定其对衬砌混凝土侵蚀的程度的基础上，因地制宜地采取防治措施。针对隧道腐蚀产生的原因和条件。目前，对隧道侵蚀采取的防治措施主要有以下几种。

（1）提高衬砌的密实度和整体性。（2）外掺加料法。（3）选用耐侵蚀水泥。（4）加强衬砌外排水措施。

（5）使用密实的与混凝土不起化学作用的材料，在衬砌外表面做隔离防水层。（6）采用与侵蚀性环境水不起化学反应的天然石料砌筑衬砌。（7）向衬砌背后压注防蚀浆液。（8）防腐蚀混凝土。

1.1.4隧道冻害

隧道冻害是寒冷地区和严寒地区的隧道内水流和围岩积水冻结，引起隧道拱部挂冰、边墙结冰、洞内网线设备挂冰、围岩冻胀、衬砌胀裂、隧底冰椎、水沟冰塞、线路冻起等，影响到安全运营和建筑物的正常使用的各种病害。隧道冻害会导致衬砌冻裂开胀，甚至疏松剥落，造成隧道衬砌结构的失稳破坏，降低衬砌结构的安全可靠性，严重影响运输的安全和正常运行。隧道常见的冻害种类有：拱部结冰、边墙结冰、围岩冻胀破坏、衬砌发生冰楔、洞内网线挂水等。

冻害形成的主要原因有。寒冷气温的作用，季节冻结圈的形成（如果隧道的排水设备在隧道的冻结圈内，冬季易发生冰塞；在冻结圈内如果围岩的岩性是非冻胀性土，则不会发生冻胀性病害）。隧道在设计和施工时，对防冻问题没有考虑或考虑不周，造成衬砌防水能力不足，洞内排水设施埋深不够、治水措施不当，施工有缺陷，都会造成和加重运营阶段隧道的冻害。严寒及寒冷地区隧道冻害的防治，其基本措施是综合治水、更换土壤、保温防冻、结构加强、防止融坍等，可根据实际情况综合运用。

1.1.5隧道病害的防治

隧道病害给隧道的正常运营和安全都带来影响，有时影响十分严重；而且，病害整治和保持运营之间矛盾突出，病害整治干扰正常运营，造成运营损失，而病害整治在空间、时间和施工条件都局限的条件下进行，困难重重。因此，首先要预防为主，必须在设计阶段就要采取预防措施，防止病害产生；另一方面，对出现的病害须查清病害原因、采取合理的措施进行整治，提高隧道病害整治的工程质量和经济效益。

1.2滑坡的危害

滑坡是山区、丘陵地区常见的病害。它与地震、崩塌、泥石流一样，是一种危害很大的不良自然地质现象。我国幅员辽阔，有70％的地区，地质地理条件十分复杂，滑坡分布尤为广泛，西南、西北、华东、中南和华北的山区，丘陵以及黄土高原地区都有大量滑坡分布，亦是世界上受滑坡危害比较严重的国家之一。滑坡为整体或几大块相继滑动，一般为缓慢地、长期地、间歇性地沿滑动方向向下滑动，它可以延缓几年、几十年以至百年以上。滑坡滑动的土体或岩体，可大可小，小的百十立方米，大的可达几十万甚至数百万立方米。滑坡具有很大的破坏力，大规模的滑坡会掩埋村镇、摧毁工矿、中断交通、堵塞江河、破坏农田和森林，给国家建设和人民的生命财产造成严重的损失。

1.2.1滑坡的概念

滑坡是一种山区铁路、公路建设中常见的不良地质现象，是一种斜坡变形形式，主要发生在山地、丘陵地区的斜坡上。对滑坡的含义，一般有两种说法：一是广义的，即把斜坡岩（土）体顺坡向下滑移的一切现象，统称为滑坡。它包括崩塌和泥石流等；另一种是比较严谨的，在一定的地形地质条件下，由于外界条件的变化，各种自然或人为的因素影响（例如长期受水浸润，削弱山体下部支撑力量等），破坏了岩（土）体的力学平衡，使山坡上的不稳定土体（岩体）在重力作用下，沿着一定的软弱面（带）作整体的、缓慢的、间歇性的向下滑动的不良地质现象，称之为滑坡。

1.2.2滑坡的种类我国铁路滑坡分类，是从铁路工程地质角度出发，目的是为了更有效地进行铁路沿线滑坡的预防和整治工作，尽可能减少滑坡所造成的危害，以保证铁路运输更好地为我国社会主义建设事业任务。

（1）按组成滑坡的物质分类①粘性土滑坡；②黄土滑坡；③堆填土滑坡；④堆积土滑坡；⑤破碎岩石滑坡；⑥岩石滑坡。

（2）按主滑面成因类型分类①堆积面滑坡；②层面滑坡；③构造面滑坡；④同生面滑坡。

（3）按滑坡平面形态分类①圈椅形滑坡；②横长形滑坡；③纵长形滑坡；④勺形滑坡；⑤葫芦形滑坡；⑥椭圆形滑坡。

（4）按滑体滑面的形状分类①曲线形滑坡；②直线形滑坡；③折线形滑坡。（5）按滑面性质分类①旋转滑坡；②构造滑坡；

③错落转化的滑坡；④表层成层滑坡。

1.2.3滑坡的危害

滑坡对铁路交通运输的危害主要表现在以下几方面：（1）破坏线路、中断行车

缓慢移动的滑坡常常造成路基和线路上拱、下沉、外挤、挡墙变形及侧沟破坏。滑坡一旦滑下，则掩埋路基、推毁线路设备。路基部分或整体滑动的路堤滑坡使线路悬中，难易修复。（2）危害站场、砸坏站XX县区铁路，要在深山峡谷中找一段地势较平坦能设站的地方是很不容易的，而那些峡谷中的宽谷段，又常常是古老滑坡发育的地方。如宝成线的西坡、淡家庄、白水江等滑坡；成昆线的甘洛、乃托、红石岩、铁西等滑坡；贵昆线的大海哨滑坡，均位于车站上。由于站场挖方较多，常促使古老滑坡复活。在施工期间曾为整治这些滑坡花费了巨大投资，运营以后尚未稳定的滑坡也一直威胁站场的安全。（3）桥梁墩台推移，隧道明洞摧毁

滑坡对山区桥梁、隧道、明洞也带来了严重破坏。如1966年8月成昆线的会仙4号桥，在铺轨架桥前，由于滑坡病害使桥台被推移38cm，7号墩被推移了7cm，当时无法铺轨架梁，用军便梁通过。又如贵昆线格里桥通车后，由于滑坡病害推动了桥台，并把桥墩推断，最后只得把桥填死改成了路堤。其他如梅大支线的大深桥，成昆线的玉田三线桥、耳足桥、铁西双线桥、贵昆线的树舍桥等均受到滑坡的破坏和威胁，不得不作抗滑工程来保证桥梁的安全。（4）肇成行车事故，人身伤亡严重

1974年9月成昆线弯高滑坡造成一列货车颠覆。1981年8月16日在宝成线丁家坝～大滩间k293+365，固山体滑塌造成812次货车颠覆7辆，电力机车翻入嘉陵江中，中断62h11min。l981年9月4日宝成线军师庙k313崩塌性滑坡，摧毁工棚，l3名职工殉难。给国家和人民生命造成了巨大的损失。（5）中断交通运输，影响国计民生

滑坡除了直接破坏线路、路基、桥梁、隧道外，还有一种间接破坏，就是为泥石流提供了物质来源。几乎所有的泥石流沟的上流补给区都是崩塌滑坡的活动区。特别当滑坡阻断沟中水流形成“滑坡坝”和“滑坡湖”时，一旦水位抬高，产生溃坝时，就形成了强大而急剧的泥石流，其危害性更大。破坏线路、中断交通、严重影响人民生活和国民经济。（6）增加基建投资、加大维修费用

滑坡除了破坏工程设施和中断运输造成的直接损失外，为整治它常常要增建排水、支挡、减重等大量工程，不仅增加广基建投资，而且增加了维修费用、整治一个大中型滑坡，往往需要数十万、百余万、甚至上千万元的投资，如铁西滑坡的处理费用就达2300万元。由此可见，滑坡给人类活动的各个方面造成的损失是极为严重的。随着人们对这—不良自然地质现象的规律性的认识逐渐深化，并治理滑坡灾害的能力也在不断提高。

1.2.4滑坡的防治

在修建铁路和各种工程建筑物时，要想完全避过滑坡是不可能的，这就需要我们掌握滑坡发生和发展的规律，分清滑坡的性质，提出对滑坡整治的工程措施。概括起来有以下几点：（1）铁路运营线路要避开滑坡的影响。

（2）采用多种形式的截水沟、排水沟、急流槽来拦截和排引地表水；用截水渗沟、盲沟、纵向或横向渗沟、支撑渗水沟、泄水隧洞等来疏干和排引地表水。

（3）在滑坡舌部或中前部修建各种形式的抗滑挡墙，在滑坡体其他不同部位修建各种多级挡墙，阻挡滑坡体的滑动，这是一种对稳定滑坡有长久作用的有效措施。例如抗滑挡土墙、抗滑干砌片石垛、抗滑桩、钢筋混凝土桩等。

（4）把滑坡体上部主滑和牵引地段的土石挖去，填在滑坡下部的抗滑地段，反压阻滑，改善边坡，减少下滑力，增加抗滑力，提高滑坡的稳定性。这是经常用来整治滑坡的—种简便方法。

（5）利用物理化学加固，改变滑动带的土石性质，提高它的强度，从而达到稳定滑坡的目的。例如采用焙烧法、电渗排水法、水泥灌浆法、化学灌浆、钻孔孔底爆破法等物理化学方法整治滑坡。

（6）防止滑体、岸坡冲刷，采取绿化山坡，种树植被等措施来稳定滑坡。

1.3风沙对铁路的危害

风沙对铁路的危害类型大体可分为路基吹蚀和线路积沙两种。当风力达到起沙风而作用于路基时，沙植被风吹扬带走，产生路基风蚀。风蚀过程中形成的风沙流不断地撞击地表，继续将沙粒扬起，纳入运动的气流之中，使风蚀过程逐渐扩展；另一方面，路基本身又是风沙流运行的障碍物，导致风速降低，在线路上形成旋涡，丧失其前进速度，所携带的沙粒在线路上沉落，引起线路发生积沙现象。

1.3.1产生风沙危害的原因铁路受风沙危害的原因。有自然因素和人为因素两个方面。在自然因素中，主要是风和沙源。风是引起风沙危害的动力，丰富的沙源是形成风沙危害的物质基础。人为因素是指人类活动破坏了线路附近的植被，以及工程技术措施采用不合理而引起的沙害。我国大部分沙区均以西北风和偏西风为主，流动沙丘通常以摆动前进式向前移动，植被比较稀疏的半固定沙丘和轻质土地遭受强烈的风蚀作用。同时，通过风沙地区线路的两侧，广泛分布着大面积流沙、固定和半固定沙堆、戈壁、沙质干河床、平沙地、沙荒及沙质草原等，沙源极其丰富。这就是造成铁路沙害的根本原因。一般说来，风沙对铁路的危害，主要在流沙地区或天然植被不足以控制风沙活动的轻质土壤地区，显然是自然因素起主导作用。但是在固定沙丘和植被较稠密的沙质草原地区，有些地段的线路沙害也十分严重，这就是人为因素起主导作用。在这些地区，往往由于不合理的开垦、放牧和打柴等人类活动，破坏了天然植被致使流沙再起，引起沙害。这是应该特别注意防止的。在施工过程中，由于破坏现有天然植被面积过大或者取土、弃土不合理，又未及时采取防护措施，也是人为造成线路沙害的重要原因，必须引起注意。为了防止铁路沙害，在靠近路基附近设置防沙栅、树枝条高立式沙障或挡沙墙及聚沙堤等是十分有害的防沙措施，这种措施在短期内效果显著，但这正是在线路附近造成流动沙堆的条件，一旦积沙埋没障碍物时，就成为危害线路的沙源。有人称这种防护措施为“引狼入室”，使线路造成舌状沙害，对线路威胁最大。

1.3.2防治风沙的措施

防治铁路沙害需要从预防和治理两个方面着手。首先，应尽量把线路通过地区沙害的潜在威胁减少到最小程度，并注意不使沙害的范围扩大；第二，在发生沙害地段，本着因地制宜，因害设防的原则，积极采取工程措施、生物措施和化学措施治理。因此，铁路沙害的防治工作是贯穿在选线、施工及运营等各个阶段的，每个阶段都不应忽视，龙其是运营阶段，防治沙害是保证列车正常运行的主要任务。下面分几个主要部分叙述。（1）选择合理的路线

在风沙地区修建铁路，正确的选择线路是防止铁路沙害最有效、最经济的措施。①选择沙害威胁最轻地段。

②使线路通过起伏不大的沙丘地段、使线路由沙区内的古河道及山前平原的潜水带边缘通过。③力求使线路通过植被较好的固定沙丘及半固定沙丘。

④将线路选择在沙丘体的上风一侧，将线路选择在沙区间沼泽地或草垫子地的下风侧。⑤使线路与当地主风向平行，尽量避免弯道。⑥少占耕地。（2）路基本体防护

风沙地区的铁路路基，容易遭受风蚀，尤其是路堤的路肩部位风蚀最重，而且踩踏变形。路基本体防护的原则是根据路基本体遭受风蚀为主的特点，因地制宜，就地取材，以达到不受风蚀的目的。一般有下列措施：截砌碎卵石、路肩栽砌片石、平铺卵砾石、加宽路面、黏土包坡、泥糊抹面、铺草皮砖等。（3）线路两侧防护

①铺设防护带，合理确定防护带的宽度。

②机械沙障固沙，一般采用高立式沙障、平铺式沙障和草方格沙障。③植物固沙。

1.4混凝土轨枕常见病害

混凝土轨枕线路由钢轨、混凝土轨枕、扣件、道床等部分组成。钢轨直接承受由机车车辆传来的巨大压力，并传向轨枕。混凝土轨枕通过轨下弹性垫层和中间扣件承受钢轨传来的竖向垂直力、横向和纵向水平力后再将其分布于道床，并保持钢轨正常的几何位置。混凝土轨枕在我国铁路铺设使用已有多年的历史，多年的经验表明，混凝土轨枕的使用对强化轨道结构、保证行车安全起到了重要作用。但是，内轨枕在设计、制造和使用中的问题，致使部分轨枕早期发生裂损，影响了正常作用。

1.4.1混凝土轨枕伤损的主要形态（1）轨下截面出现过大的横向裂缝

混凝土轨枕是一个接受不稳定重复荷载的构件，荷截的变化带有随机的性质。混凝土轨枕在使用期内轨下截面有可能出现大于该截面抗裂强度的荷载弯矩，在这种情况下就产生了横向裂缝。一般来说，这种裂缝较小，不致引起轨枕的失效。但在某些情况下，轨下截面的荷载弯矩远远大于轨枕的抗裂强度，那就会出现过大的横向裂缝，导致轨枕失效。（2）轨下截面压溃

轨枕轨下部分由于橡胶垫板损坏或串出，使钢轨直接作用于承轨槽，引起轨下部分混凝土压溃。有些轨枕由于轨下截面横向裂缝过大，混凝土受压区产生过大的压应力使混凝土压溃。（3）轨枕中间部分出现过大的横向裂缝

轨枕中间部分出现的裂缝包括中间上部裂缝和下部裂缝两种。轨枕中间上部出现裂缝，是由于轨枕中部产生较大的负弯矩所致；轨枕中间下部出现裂缝，是由于中部产生较大的正弯矩所致。通过调查得知，因轨枕中部出现过大的横向裂缝而失效的轨枕多于因轨下截面出现横向裂缝而失效的轨枕，因轨枕中间下部出现过大横向裂缝而失效的轨枕多于因轨枕中间上部出现横向裂缝而失效的轨枕。（4）轨枕中间部分压溃

轨枕中间部分由于受了过大的正弯矩，不仅使轨枕中间部分的下部产生过大的裂缝，而且还引起截面受压区的过大压应力，致使混凝土压溃，这种情况一般发生在钢轨接头。有些轨枕由于中间部分承受了过大的负弯矩，不但引起中间部分的上部裂缝，而且还使中间截面下部受到过大的压应力以致压溃，甚至出现钢筋外露。（5）轨枕纵向裂缝

轨枕沿长轴线方向的裂缝统称纵向裂缝。纵向裂缝一般有端头裂缝、端部上表面裂缝、侧面水平纵向裂缝、钉孔纵裂、贯通纵裂等，纵向裂缝较多的部分是沿螺栓孔的两侧或应力钢筋处发生，并向端头及中部发展。这种裂缝的出现，将严重地影响轨枕的使用寿命。（6）轨枕的龟裂

龟裂是轨枕表面纵横交错的细小裂纹，一般多发生在轨枕端部及中部顶面和侧面处。龟裂对轨枕的使用寿命影响也很大。（7）轨枕中间部分斜裂及扭伤

轨枕中间部分斜裂扭伤是指沿对角方向的破损。线路维修工作中的捣固作业，因在轨枕两侧进行对角捣固，过车时容易使轨枕中间部分产生斜裂或扭伤。据调查统计，因线路维修养护不当使轨枕中部扭断、折断的轨枕在伤损轨枕总数中占有一定的比例。（8）轨枕挡肩破损

轨枕挡肩承受由扣件传来的水平推力而产生破损，特别在小半径曲线上这种现象十分普遍，有的采用加宽铁座仍不能解决问题，据统计，在半径为400m的曲线上，挡肩破损高达70%。另外，由于垫片损坏或在轨枕制造过程中挡肩部分的缺陷也可能造成挡肩破损。（9）轨枕的腐蚀

在长期放水地段和车辆装载有害介质散落在轨枕上，都会造成轨枕的腐蚀，轻者混凝上表面出现麻点、脱层等现象，重者钢筋锈蚀，并逐渐向里延伸。（10）轨枕底边掉块

手工捣固冲击轨枕底边使混凝土掉块，严重时掉块面积可多达100cm2，其结果是轨枕受力状况恶化，容易出现应力集中而造成其他各种伤损，并且削弱了轨道的稳定性。

1.4.2混凝土轨枕伤损的原因

造成混凝土轨枕伤损的主要原因主要有制造质量、养护维修作业和结构三个方面。（1）制造质量

在混凝土轨枕各类损伤中，纵向裂缝对行车安全危害最大，而且一经发生，发展极为迅速，严重者贯通轨枕全长，造成劈裂和龟裂，混凝土疏松、剥落，对轨枕承载能力、保持轨道状态能力和使用寿命危害很大，这类损伤一般都是由于制造质量不良引起的。（2）养护维修作业

混凝土轨枕断面和配筋的设计都是在一定受力条件的前提下进行的而混凝上轨枕截面实际承受的荷载弯矩与线路养护维修作业有密切关系。在养护维修作业中，如果使轨枕受力状态发生了变化，就可能出现轨枕断面荷载弯矩大于轨枕抗裂强度的现象，以致产生轨枕伤损。养护维修作业对轨枕伤损的影响主要表现在以下几方面：捣固作业、轨下垫层及绝缘缓冲垫片损坏没有及时更换、没有及时整治道床病害对轨枕受力极为不利、接头养护不良、没有及时消灭轨面不平顺。（3）轨枕结构

为了了解混凝土轨枕的使用情况进而采取措施，提高轨枕结构的可靠性，多年来，铁道部有关单位曾组织了多次较大规模的现场调查。历次调查的资料表明，现有轨枕按50年使用寿命的要求，考虑可能出现的非正常运营条件，轨枕结构强度必须适当提高。

1.5钢轨接头病害

钢轨接头是线路的薄弱环节，混凝土轨枕线路更为严重。机车车辆的轮对通过接头时，因其不平顺而产生剧烈振动，加速线路状态的变化，以致形成接头病害。接头病害产生之后，又进一步加剧机车车辆轮对对线路的破坏作用，互为因果，使病害发展变化加速，养路工区几乎无法应付。在钢轨、道床和路基状态基本相同的情况下，混凝土轨枕线路接头比木枕线路接头变化快，各类接头病害产生周期短，发展迅速。石碴没有翻白之前，约每月保养一次，石碴一经翻白，几乎每周都要保养，石碴溜塌的接头甚至每两天就要保养一次，接头病害发展到这种程度之后，如不从根本上整治病害，接头就很难维持正常工作状态，影响铁路运营。

1.5.1钢轨接头病害分类

按接头轨面状态分：低扣接头、磨耗不均匀接头、错牙接头、金属剥离接头、大轨缝。按接头道床状态分：翻浆接头、翻白接头、溜塌接头、硬结接头。

按接头的结构状态分。接头夹板下弯、上缘磨蚀、夹板螺栓的螺帽扭矩不足；扣件螺帽扭矩不足、扣板或轨距挡板不密贴、扣件失效等。

1.5.2钢轨接头病害的原因钢轨接头病害的发生，最根本的原因在于轨道接头存在结构上的不平顺，这就导致轮轨之间产生较大的附加动力作用。过大的附加动力作用又促使不平顺的发展和附加动力的增长，同时也就促进了接头病害的发展，可见，钢轨接头病害的发生与发展是互为因果的。另外，由于养护方法不当也会促使接头病害产生和发展。（1）结构不平顺

钢轨接头在结构上的不平顺，指的是接头轨缝；车轮压在钢轨的输出端时，邻接钢轨的接受端有抬高趋势，形成台阶；荷载下钢轨接头处的挠曲不是连续曲线，而是折线。当折角、轨缝、台阶三个因素同时出现，都将产生轮轨冲击，从而增大接头处的附加动力。（2）附加不平顺

附加不平顺是在运营过程中形成的，以下几种情况都可能引起附加不平顺，如：结构薄弱、轨面不均匀磨耗、弹性不足。（3）动态不平顺

动态不平顺一般有两种情况。一种是轨道弹性不均和荷载波动，轮轨接触点轨迹呈波浪形不平顺；另一种是线路存在暗坑吊板和道床不均匀的弹性下沉。这两种不平顺只有在动态情况下才能表现出来。线路的动态不平顺增大了列车运行中的冲击和振动。有的养护单位使用厚度不等、弹性不均的轨下垫板以及线路养护质量不良，都加剧了轨道动态不平顺。

综上所述，车轮通过钢轨接头处的轨缝，形成剧烈的冲击和振动，这是造成钢轨接头病害的外因；钢轨断面及接头部分设计不合适以及淬火工艺不良则是钢轨接头产生病害的内因，所以，长度25m钢轨混凝土轨枕线路解决接头病害的根本途径要首先从改善钢轨材质、淬火技术要求、淬火工艺、钢轨及夹板的设计等方面着手，同时在养护维修工作中也要采取符合混凝土轨枕线路特点的方法进行作业，以改善钢轨接头的工作状态。

第四篇：铁路工程常见病害分析及预防整治技术铁路工程常见病害分析及预防整治技术（毕业论文）第1章绪论

中国铁路始建于1876年，铁路运输线是我国国民经济的大动脉，在我国交通运输体系中居于主导的骨干地位，它在国家的建设中占有重要地位。随着我国改革开放的深入，我国在修新线铁路时采用了国内外先进科技成果，与此同时，对既有铁路进行补强和改造，并加强了对线路的养护和维修。较大的改善了铁路的运营状况，提高了铁路抵抗自然灾害的能力，丰富了预防和整治铁路线路病害的理论与实践，对发展国民经济，促进工农业生产，改善人民生活，改变边远地区交通闭塞和文化技术落后面貌，巩固国防，沟通国际交往，起到了国民经济大动脉的重要作用。在当今社会经济高速发展的情形下，对铁路运输的需求量在逐渐增大，铁路运输的发展将偏向高速和重载运输。这样就会加重铁路线路的承载能力，造成铁路线路损害，严重影响铁路运输。为了保证铁路能够很好的完成运输任务，全面了解和掌握铁路线路常见病害分析及预防整治技术非常的重要。

1.1隧道病害

隧道是埋置于地层中的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。广义上是指：以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室。铁路隧道在运营中会出现渗漏水（水害）、衬砌裂损、隧道冻害、衬砌腐蚀、震害和洞内空气污染等病害，还有火灾威胁。这些病害和危害对隧道的安全、舒适、正常运营有重要影响和威胁。因此、在隧道规划和设计阶段要预防可能的病害、危害、进行合理设计；在隧道施工阶段要采用合理的施工工艺、方法、措施和材料，以保证施工质量。在隧道运营阶段要及时检查、发现病害，分析病害成因，采用合理的整治设计和施工方法。如此，才能保证铁路隧道工程的安全、畅通运营。

1.1.1隧道水害

隧道水害是指在隧道修建和运营过程遇到的水的干扰和危害，是最常见的隧道病害。主要指运营隧道水害（即围岩的地下水和地表水直接或间接地以渗漏或涌出的形式进入隧道内造成的危害）。隧道渗漏水（水害）对隧道稳定、洞内设施、行车安全、地面建筑和隧道周围水环境产生诸多不良影响甚至威胁，影响内部结构及附属设施，降低使用寿命，严重时将危害到隧道及地下工程的运营安全。轻则造成洞内空气潮湿，影响施工人员身体健康，机械设备锈蚀，绝缘设备失效，电路短路，漏电伤人；重则威胁人员安全，冲毁洞内机械设备，造成塌方，淹没工作面，中断施工，造成重大经济损失，危害环境。

1.1.1.1隧道水害的原因

隧道水害的成因是，修建隧道，破坏了山体原始的水系统平衡，隧道成为所穿过山体附近地下水集聚的通道。当隧道围岩与含水地层连通，而衬砌的防水及排水设施、方法不完善时，就必然要发生隧道水害。也可以将隧道水害归结为客观和主观两方面的原因。（1）隧道穿过含水的地层。

①砂类土和漂卵石类土含水地层。②节理、裂隙发育，含裂隙水的岩层。

③石灰岩、白云岩等可溶性地层，当有充水的溶槽、溶洞或暗河等与隧道相连通时。④浅埋隧道地段，地表水可沿覆盖层的裂隙、孔洞渗透到隧道内。（2）隧道衬砌防水及排水设施不完善①原建隧道衬砌防水、排水设施不全。

②混凝土衬砌施工质量差，蜂窝、孔隙、裂缝多，自身防水能力差。③防水层施工质量不良或材质耐久性差，经使用数年后失效。④混凝土的工作缝、伸缩缝、沉降缝等未做好防水处理。⑤衬砌变形后，产生的裂缝渗透水。

⑥既有排水设施，如衬砌背后的暗沟、盲沟，无衬砌的辅助坑道、排水孔、暗槽等，年久失修阻塞。

1.1.1.2常用的整治运营隧道漏水的基本方法（1）适当疏排

对地表水丰富的浅埋隧道，当地表沟谷坑洼积水、渗水对隧道有影响时，用疏导积水、填平沟谷、砌沟排水等措施，使洞顶地表形成良好的排水系统，不使洞顶的地表水流入或渗入隧道。洞口仰坡边缘周围设截水沟和排水沟，并保持良好状态。对地下水丰富、隧道内无排水沟或排水沟深度不足而导致隧底积水的，应采取增设水沟、将单侧沟改为双侧沟、加深侧沟或采取设置密并暗管加深水沟等措施。（2）注浆堵水

①向衬砌背后围岩或回境层注浆。②向衬砌内部注浆。③向基底注浆。（3）增设内防水层

内防水层虽然不能阻止水流进入衬砌内，但可阻止水流进入隧道内。增设内防水层的方式有三种：一是刷涂，二是刮压，三是喷涂。

1.1.2衬砌裂损

隧道衬砌是承受地层压力、防上围岩变形坍落的工程主体建筑物。地层压力的大小，主要取决于工程地质和水文地质条件和围岩的物理力学特性，同时与施工方法、支护衬砌是否及时和工程质量的好坏等因素有关。由于形变压力、松动压力作用、地层沿隧道纵向分布及力学性态的不均匀作用、温度和收缩应力作用、围岩膨胀性或冻胀性压力作用、腐蚀性介质作用、施工中人为因素、运营车辆的循环荷载作用等，使隧道衬砌结构物产生裂缝和变形，影响隧道的正常使用，统称为隧道衬砌裂损病害。衬砌裂损是隧道病害的主要形式，隧道衬砌裂损破坏了隧道结构的稳定性，降低了衬砌结构的安全可靠性，影响隧道的正常使用，甚至危及行车安全。衬砌裂损变形的主要危害有：（1）降低衬砌结构对同岩的承载能力；

（2）使隧道净空变小，侵入建筑限界，影响车辆安全通过；（3）拱部衬砌掉块，影响行车和人身安全；

（4）裂缝漏水，造成洞内设施锈蚀，道床翻浆，严寒和寒冷地区产生冻害；

（5）铺底和仰拱破损，基床翻浆、线路变形、危及行车安全，被迫降低车辆运行速度，量增加养护维修工作量；

（6）在运营条件下对裂损衬砌进行大修整治，施工与运输互相干扰，费用增大。