鐵路工程常見病害分析及預(yù)防整治技術(shù)(畢業(yè)論文)

1、中國鐵路始建于1876年，鐵路運輸線是我國國民經(jīng)濟的大動脈，在我國交通運輸體系中居于主導(dǎo)的骨干地位，它在國家的建設(shè)中占有重要地位。隨著我國改革開放的深入，我國在修新線鐵路時采用了國內(nèi)外先進科技成果，與此同時，對既有鐵路進行補強和改造，并加強了對線路的養(yǎng)護和維修。較大的改善了鐵路的運營狀況，提高了鐵路抵抗自然災(zāi)害的能力，豐富了預(yù)防和整治鐵路線路病害的理論與實踐，對發(fā)展國民經(jīng)濟，促進工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，改善人民生活，改變邊遠地區(qū)交通閉塞和文化技術(shù)落

2、后面貌，鞏固國防，溝通國際交往，起到了國民經(jīng)濟大動脈的重要作用。在當(dāng)今社會經(jīng)濟高速發(fā)展的情形下，對鐵路運輸?shù)男枨罅吭谥饾u增大，鐵路運輸?shù)陌l(fā)展將偏向高速和重載運輸。這樣就會加重鐵路線路的承載能力，造成鐵路線路損害，嚴重影響鐵路運輸。為了保證鐵路能夠很好的完成運輸任務(wù)，全面了解和掌握鐵路線路常見病害分析及預(yù)防整治技術(shù)非常的重要。1.1隧道病害隧道是埋置于地層中的工程建筑物，是人類利用地下空間的一種形式。廣義上是指：以某種用途、在地面下用任何

3、方法按規(guī)定形狀和尺寸修筑的斷面積大于2m2的洞室。鐵路隧道在運營中會出現(xiàn)滲漏水(水害)、襯砌裂損、隧道凍害、襯砌腐蝕、震害和洞內(nèi)空氣污染等病害，還有火災(zāi)威脅。這些病害和危害對隧道的安全、舒適、正常運營有重要影響和威脅。因此、在隧道規(guī)劃和設(shè)計階段要預(yù)防可能的病害、危害、進行合理設(shè)計；在隧道施工階段要采用合理的施工工藝、方法、措施和材料，以保證施工質(zhì)量。在隧道運營階段要及時檢查、發(fā)現(xiàn)病害，分析病害成因，采用合理的整治設(shè)計和施工方法。如此，才

4、能保證鐵路隧道工程的安全、暢通運營。1.1.1隧道水害隧道水害是指在隧道修建和運營過程遇到的水的干擾和危害，是最常見的隧道病害。主要指運營隧道水害(即圍巖的地下水和地表水直接或間接地以滲漏或涌出的形式進入隧道內(nèi)造成的危害)。隧道滲漏水(水害)對隧道穩(wěn)定、洞內(nèi)設(shè)施、行車安全、地面建筑和隧道周圍水環(huán)境產(chǎn)生諸多不良影響甚至威脅，影響內(nèi)部結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施，降低使用壽命，嚴重時將危害到隧道及地下工程的運營安全。輕則造成洞內(nèi)空氣潮濕，影響施工人員身體

5、健康，機械設(shè)備銹蝕，絕緣設(shè)備失效，電路短路，漏電傷人；重則威脅人員安全，沖毀洞內(nèi)機械設(shè)備，造成塌方，淹沒工作面，中斷施工，造成重大經(jīng)濟損失，危害環(huán)境。1.1.1.1隧道水害的原因隧道水害的成因是，修建隧道，破壞了山體原始的水系統(tǒng)平衡，隧道成為所穿過山體附近地下水集聚的通道。當(dāng)隧道圍巖與含水地層連通，而襯砌的防水及排水設(shè)施、方法不完善時，就必然要發(fā)生隧道水害。也可以將隧道水害歸結(jié)為客觀和主觀兩方面的原因。(1)隧道穿過含水的地層。①砂類土

6、和漂卵石類土含水地層。②節(jié)理、裂隙發(fā)育，含裂隙水的巖層。③石灰?guī)r、白云巖等可溶性地層，當(dāng)有充水的溶槽、溶洞或暗河等與隧道相連通時。④淺埋隧道地段，地表水可沿覆蓋層的裂隙、孔洞滲透到隧道內(nèi)。(2)隧道襯砌防水及排水設(shè)施不完善1.1.3襯砌腐蝕襯砌背后的腐蝕性環(huán)境水，容易沿襯砌的毛細孔、工作縫、變形縫及其他孔洞滲流到襯砌內(nèi)側(cè)，成為隧道滲漏水，對襯砌混凝土和砌石、灰縫產(chǎn)生物理性或化學(xué)性的侵蝕作用，造成襯砌腐蝕。隧道襯砌腐蝕分為物理性侵蝕和化學(xué)

7、性腐蝕兩類。隧道襯砌腐蝕使混凝土變酥松，強度下降，降低隧道襯砌的承載能力，還會導(dǎo)致鋼軌及扣件腐蝕，縮短使用壽命，危及行車安全。產(chǎn)生腐蝕的三個要素是第一、腐蝕介質(zhì)的存在；第二、易腐蝕物質(zhì)的存在；第三、地下水的存在且具有活動性。為確保隧道建筑物的安全使用，應(yīng)積極對襯砌腐蝕病害進行防治。隧道襯砌防腐蝕措施，應(yīng)首先從搞好勘測設(shè)計著手，掌握隧道工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料，查明環(huán)境水含侵蝕性介質(zhì)的來源和成分，在正確判定其對襯砌混凝土侵蝕的程度的基礎(chǔ)上，

8、因地制宜地采取防治措施。針對隧道腐蝕產(chǎn)生的原因和條件。目前，對隧道侵蝕采取的防治措施主要有以下幾種。(1)提高襯砌的密實度和整體性。(2)外摻加料法。(3)選用耐侵蝕水泥。(4)加強襯砌外排水措施。(5)使用密實的與混凝土不起化學(xué)作用的材料，在襯砌外表面做隔離防水層。(6)采用與侵蝕性環(huán)境水不起化學(xué)反應(yīng)的天然石料砌筑襯砌。(7)向襯砌背后壓注防蝕漿液。(8)防腐蝕混凝土。1.1.4隧道凍害隧道凍害是寒冷地區(qū)和嚴寒地區(qū)的隧道內(nèi)水流和圍巖積

9、水凍結(jié)，引起隧道拱部掛冰、邊墻結(jié)冰、洞內(nèi)網(wǎng)線設(shè)備掛冰、圍巖凍脹、襯砌脹裂、隧底冰椎、水溝冰塞、線路凍起等，影響到安全運營和建筑物的正常使用的各種病害。隧道凍害會導(dǎo)致襯砌凍裂開脹，甚至疏松剝落，造成隧道襯砌結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)破壞，降低襯砌結(jié)構(gòu)的安全可靠性，嚴重影響運輸?shù)陌踩驼＿\行。隧道常見的凍害種類有：拱部結(jié)冰、邊墻結(jié)冰、圍巖凍脹破壞、襯砌發(fā)生冰楔、洞內(nèi)網(wǎng)線掛水等。凍害形成的主要原因有：寒冷氣溫的作用，季節(jié)凍結(jié)圈的形成(如果隧道的排水設(shè)備在隧

10、道的凍結(jié)圈內(nèi)，冬季易發(fā)生冰塞；在凍結(jié)圈內(nèi)如果圍巖的巖性是非凍脹性土，則不會發(fā)生凍脹性病害)。隧道在設(shè)計和施工時，對防凍問題沒有考慮或考慮不周，造成襯砌防水能力不足，洞內(nèi)排水設(shè)施埋深不夠、治水措施不當(dāng)，施工有缺陷，都會造成和加重運營階段隧道的凍害。嚴寒及寒冷地區(qū)隧道凍害的防治，其基本措施是綜合治水、更換土壤、保溫防凍、結(jié)構(gòu)加強、防止融坍等，可根據(jù)實際情況綜合運用。1.1.5隧道病害的防治隧道病害給隧道的正常運營和安全都帶來影響，有時影響十