铁路隧道仰拱、底板质量缺陷整治技术研究
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摘 要：近些年来，随着我国经济的快速发展，使人们生活水平逐渐得到提高，人们对铁路工程的施工安全和质量提出了更高的要求。铁路隧道在施工的过程中依然是采用传统的施工生产模式，这不仅无法保障隧道质量，而且隧道底部非常容易出现渗水、返浆等现象，极大的影响了铁路工程的整体质量，容易对人们的生命安全造成严重的威胁。科学技术的进步，为铁路工程的施工技术和方法带来了全面的创新。仰拱、底板质量缺陷整治技术在铁路工程中得以广泛的应用，并取得了良好的成绩，不仅可以保障大独山隧道工程施工的安全性，还可以保障人们的人身财产安全，从而促进铁路工程长远、健康的发展。
关键词：铁路隧道；整治技术
1 铁路隧道仰拱、底板质量缺陷现状
1.1 大独山隧道工程地质概况
全隧共设置2座横洞1座平行导坑，里程为：D1K852+768-D1K864+597采用无轨单车道，位于线路前进方向右侧，平导中线与左线线路中线的距离为35m，平导中线与正洞中线平行。该隧道地层相对来讲比较单一，在表面上还存有大部分的残坡积层[1]。
1.2 大独山隧道仰拱、底板质量缺陷情况
大独山隧道全长11882m，为无轨单隧道，在隧道仰拱、底板施工全部完成之后，在施是施工之前完成后，无轨道施工之前，不仅要检查仰拱的实际情况，还要对底板钻芯取样进行检测。在检测的过程中发现有50处左右的位置上存在质量的缺陷，其中隧底虚碴缺陷的位置大约有35处，虚碴厚度为5cm～35cm；隧道仰拱厚度也存在一定的缺陷，其中，隧底虚碴缺陷主要出现在Ⅱ、Ⅲa[2]。
2 大独山隧道仰拱、底板质量缺陷整治措施
随着我国社会经济的快速发展，我国铁路工程正在如火如荼的建设当中，随着铁路工程项目数量的日渐增多，使我国铁路工程事业的竞争力也在逐渐加强，再加上交通运输业的不断发展，越来越多的隧道正在建设中，但是由于大独山隧道建设的施工难度比较大，而且风险性比较高，同时对隧道仰拱、底板等下部结构质量要去也非常高，因此，铁路工程要想在激烈的市场竞争中占據一席之地，就要在建设过程采用合理化的整治技术和方案，对施工过程中所产生的质量缺陷进行及时的整治，具体措施如下显示：
2.1 隧底虚碴处理措施
（1）注浆处理。Ⅱ级、Ⅲa 级围岩复合式衬砌虚碴厚度在一般情况下都是在0cm～10cm之间，在大部分情况下，在对其进行处理的过程中施工人员都是采用注浆固结的方法对隧底虚碴进行处理。这种方式中注浆的材料具有自身独特的优势，所以在施工中得以广泛的应用，经过研究发现，在早期的时候注浆材料的强度就非常的强，除此之外，它还具有分散的特征，在注浆的过程中需要严格控制浆液终凝的时间，在通常情况下，可以一般会控制在3h左右，不可以超过水泥基灌浆材料的时间，其水与灰的混合比为0.75：1～1.25：1，注浆压力一般会在0.3MPa～0.5MPa之间[3]。在注浆过程中一定不可以出现随意停泵的现象，如果一旦出现停泵的现象，管路就会出现严重的堵塞问题。所以相关的工作人员在注浆的过程中，不仅要做到全神贯注，而且还不可以分身，一定要把所有的注意力都放在注浆压力、储浆桶浆液下降等情况上。注浆的时间一旦超过了一定的范围之内，就不会升压，其浆液可能会进行流窜，在注浆的过程中一定要根据实际情况对浆液的凝结时间进行控制或者在必要的情况下要将其停止。另外，在注浆的过程中，要由专业的工作人员对注浆的整个过程进行记录，其中主要包括：浆液的消耗量、注浆的时间、注浆的压力等。注浆完成后，施工过程中的施工人员要对取芯的情况进行认真的分析和检查，如果在检查的过程中发现的固结的效果不够理想，一定要由专业的施工人员根据实际情况采取要具有针对性的方式，对浆合理化的补注，在补注的过程中一定发现所有的虚碴完全固结即可[4]。
（2）注浆 + 锚杆加固处理。无论是Ⅱ级围岩复合式衬砌虚碴的厚度，还是Ⅲa级围岩复合式衬砌虚碴的厚度，在通常情况下都会将厚度设置在20cm左右，人们最常采用的方法就是注浆加锚杆方式。在对于隧道底板下的虚碴子来讲，在将这些虚碴子注浆固结之后，还需要采用Φ32自进式锚杆再进行加固。自进式锚杆对于每横断面都存在4根，纵向的间距一般都会设置为2m[5]。锚杆在一般情况下伸入基岩长度都在2.0m以上，在锚杆的尾端设置一个锚垫板。锚杆的抗拔力要在120kN以上，砂浆的饱和度相关的工作人员会严格控制在90%。在对锚杆的长度进行设计的过程中，一定要先对目前的实际情况进行全面性的分析，根据分析结果确定取芯的实际情况，在锚杆的垫板内，会直接埋入到隧道仰拱填充层中，在这个过程中，就会对隧道底板内钢筋造成一定程度的损害。经过研究实践表明，要采取有效的方法对锚杆进行加固，另外，在加固的过程中一定要与注浆钻孔孔位进行有效的结合，除此之外，在开展加固工作的时候，也要在注浆浆液初凝之后在对其进行实施。
（3）返工处理。不管是Ⅱ级，还是Ⅲa 级，都要对围岩隧底的虚碴厚度进行合理化的设置，在通常情况下都会将厚度设置在23cm以上，人们最常采用的方法就是返工处理。在实际处理的过程中，一定避免对隧道排水系统造成损害，为了更好的保障排水系统的安全性和完整性，在开展返工处理的时候，不仅要对左线路以下的部分进行挖除，还要对右线路以下的部分进行挖除，另外，在隧道中心管沟或者是在隧道中心管沟的两侧，其电缆沟槽的下部都不可以进行返工处理。
2.2 仰拱厚度不足处理措施
（1）锚杆加固处理。Ⅲb仰拱的厚度在对厚度进行设计的过程中，在通常情况下都会将厚度设置在70%以内，而且在设计混凝土强度的时候，一定要完全符合施工的实际情况，之后再采用锚杆进行补强，无论是对IV 级围岩仰拱的厚度进行设计，还是对V级围岩仰拱的厚度进行设计，都要将厚度设置在75%以内，对于混凝土的强度来讲在施工的过程中要求也是非常严格的，需要使设计的强度要符合目前的发展状况，同样在处理的过程中，要采用锚杆的方式对补强进行处理[6]。要想对隧道仰拱进行合理化的加固，在一般情况下，施工人员都会采用 Φ32自进式锚杆进行处理。对于自进式锚杆来讲面，它在实际使用的过程中，在每横断面上都存在4 根， 会将纵向的间距设置为2.3m。除此之外，锚杆在施工的过程中都会直接深入在基岩中，一般深入基岩的长度为2.4m以上，深入之后还要在锚杆的尾端上，置入一个锚垫板。锚杆的抗拔力要在120k N以上，相关的工作人员会将砂浆的饱和度严格控制在90%以上。
（2）返工处理。对于Ⅲb仰拱厚度来讲，在通常情况下都会将厚度设置在60%以下。IV、V 级围岩仰拱厚度，在70%的以下的进行返工处理。在开展返工处理时，只有保障保障排水系统的安全性和完整性才可以提高铁路建设的发展，所以为了更好的提高排水系统的安全性和完整性， 所以在开展返工处理的时候，其处理工作与注浆+锚杆加固处理中的返工处理法一样。
3 结束语
综上所述，近些年来，在我国铁路工程行业不断发展的背景下，也促使我国铁路隧道施工建设有了进一步的推进，其中仰拱、底板质量缺陷整治技术在铁路工程的整体建设进程中取得了优异的成绩和突破性的进展。铁路工程单位为了保证施工能够更好的平稳运转，就需要施工人员在施工铁路隧道时要明确施工现场的实际条件，对铁路隧道工程建设中的技术要点进行严格的把控。这样不仅进一步提高了铁路隧道工程施工的质量和安全，也为实现高速铁路运营的安全性奠定了良好的基础。
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