高速铁路隧道拱顶空洞整治及技术手段

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　　[摘 要]随着我国城市化化的高速发展，我国的城市轨道交通技术，得到空前的发展，让我们的出行变得越来越方便了，与此同时，在众多的交通运输工具中，我国的高速铁路发展迅猛，甚至是远销欧洲，成为我国能出国门的一张闪亮的名片。快速的发展使我国的高铁技术在施工当中存在许多的问题，其中最突出的问题是高铁拱顶空洞，本文主要对这一问题进行剖析，分析它的技术手段，为以后的相关工作打下良好基础。
　　[关键词]高速铁路；拱顶空洞；整治
　　中图分类号：P58 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）06-0066-01
　　引言
　　在高速铁路隧道工程当中，最常见的是隧道当中拱顶空洞问题，它的出现严重地危害了列车的出行以及人员安全，而最重要的在于其难于修复，因为拱顶面积比较小，工作难以施展，不仅如此，对于修补材料的要求也比较高的，所以造成了难以修补的情形。做好这一问题的整治工作是保证整个隧道质量的前提与关键。
　　一、拱顶的特征以及原因分析
　　（一）原隧道质量不过关
　　在隧道的建设与施工过程中，我们通常会对原有的隧道进行地质探测。主要是看其是不是适合开挖隧道，其主要的检测工具就是地质雷达，对原有的地质内层进行有效的检测，发现其衬砌后有空洞的出现，与此同时衬砌的厚度并不是均匀地分布其中，而且其强度很低，导致后面的不稳定，进而形成空洞。另外一个就是，在实际施工中的超挖现象，使其围岩与衬砌切合度并不是太好，再加上施工人员使用的混凝土的标号与实际并不相符，所以进一步加深了拱顶的开裂。而以上的这些原因都是建设过程当中质量的不过关导致的。
　　（二）地下水侵蚀
　　随着高铁当中的隧道工程不断地深挖，由于之前的衬砌得不牢固，而且密度以及强度都不符合要求，再加上地下水的侵蚀，常年累月会导致岩石中的颗粒物很容易被冲涮。不仅如此，围岩的节理缝在冲涮的影响下会不断地变大，衬砌会变得非常不牢固，整体而言就是时间一长，极容易发生衬砌脱落的现象。在施工的过程中地下水的侵蚀对于隧道的开挖有很大的影响，假如处理不当，在后续的维修与保养过程中，极容易出现许多问题。
　　（三）列车载荷原因
　　随着隧道工程的慢慢完工，在此过程中影响拱顶空洞的另一个原因就是列车的载荷问题，由于列车常年来回行驶，使其内部的载荷并不是常年的均匀行驶，在此过程中经过的隧道，巨大的压力使其隧道顶极其容易脱落，为了使其列车在实际的工作中产生非常小的压力，所以在载荷方面要尽量均匀，防止出现压力过大出现空洞的现象。
　　二、预防拱顶的技术措施
　　（一）施工材料优选
　　在实际的施工当中，要避免拱顶的发生要从根本上解决问题，其中最重要的就是对施工材料的严格把控以及施工人员的技术培训和职业道德方面的培训，因为在实际的施工中，尤其是填充物的使用，像水泥必须选择标号的，不能把水泥的标号胡乱地使用，再有就是在施工过程中，注意超挖的产生，这样极容易发生挖到地下水，使其地下水容易对隧道时间一长形成拱顶空洞，所以尽量在挖的过程中，明确其具体挖的深度，要符合当地的实际地形，不可以贸然进行大规模的开挖活动，因为有时候隧道围岩中的衬砌不一定都是牢固的，每个地段的地质环境以及实际情况都不一样，所以尽量选择使用雷达装置，对隧道进行无损检测，在确定其内部环境后，然后对其进行实际的开挖，施工质量这一块要严格的优选，不管是用料还是工艺，一定要选择合理化或者科学化的标准的检测体系，进而更好地为隧道下一道工序进行服务。
　　（二）施工的工艺以及流程完善
　　在整个隧道施工过程中，除了优选材料外，还要对其整个隧道的整个施工工艺进行合理以及科学的完善，使其在施工过程中节省时间，以此来有效提高整个工艺的水平，进而保障整个隧道工程质量，减少不必要的维修时间。大体来说整个隧道工程的工艺流程其实细分起来也并不是非常的复杂，大概就是以下几点要求。
　　1.放线
　　在隧道施工当中，首先应该是测量放线，它是隧道挖掘的第一步，也是关键性的一步，它的好坏直接影响其下一道工序质量问题，所以说这一步非常的重要，但是在实际的施工中测量放线的根据并不是随机产生的，而是根据具体的施工的图纸以及要求进行的，因此在此过程中，一定要严格按照图纸的要求进行操作，避免产生误操作或者是操作不当的问题。放线一般用的工具是经纬仪，在放线过程中监理必须在身边，这样做就是为了防止无操作，以及操作不当，避免因此造成不必要的损失。放线完成后，有施工测量员以及施工员根据刚才放出的轴线，进一步放出其边界的线，使其更加的完善，一般情况下，测量完成后，会有4个定位的桩子，使其在施工当中清晰明了。
　　2.注浆管布设
　　在实际的施工过程中，当放线完成后，进行下一道工序，注浆管系统的操作，主要用于混凝土中施工缝，冷接缝以及地墙之间的永久性的封闭，而在新与旧的混凝土的接缝中，安装注浆管非常的合适，当地下水渗水的时候，可以严格保证其密封的效果，进而做到永久性密封，一般情况下，注浆管只能使用一次，不可以重复使用，所以必须一次性做好工作，否则修理是极为困难的，而且每次将冲浆管用完，需要清洗管芯与管外壁。
　　3.膨胀材料填充
　　由于在挖隧道的过程中，极容易出现拱顶空洞，所以在实际中不可以避免的要使用填充物进行堵塞，一般选择具有膨胀性质的物料进行堵塞，因为膨胀物质非常容易热胀冷缩，能够让它的密封性更好。另外就是填充物的材质一般是马粪纸或者是PVC板甚至是陶瓷纤维，假如条件许可，可以采用发泡苯乙烯进行填充，其填充的目的是为了防止出现拱顶空洞的出现，这样做可以做到保证它的封闭性以及防止出现空洞的出现。填充物的好坏直接影响其膨胀的效果，因此在填充过程中一定选择比较好的、优质的材料进行填充，这样可以保障其整体的质量的提升。
　　4.设备清洗
　　在整个工程中会用到非常多的设备，因此对于这些设备的清洗工作就非常重要了。一般在施工完成以后，要对设备进行全面细致的清洗，主要是为了防止其杂物进入而影响到其密封性以及工程的整体质量，因此在施工的过程中以及施工完成后要对相应的设备进行全面细致的清洗，防止其杂物的入侵。设备的清洗是最后的一個环节，但是在此过程中却是非常重要的，不能缺少地一个环节，所以相关人员在施工中应该注意这一问题。
　　三、结束语
　　通过上文的分析，我们明确了要整治隧道的拱顶空洞应该先在施工过程中尽量减少其人为出现的失误，另外就是在实际的工作当中，尽量使其工作细致化以及标准化。因此在以后的工作过程中，应制定严格标准的体系，进行合理科学的规划，为中国的隧道工程的发展奠定良好的基础。
　　参考文献：
　　[1]孙一鸣. 我国高速铁路隧道技术要点浅析[J]. 工程技术：全文版， 2016（10）：00124-00124.
　　[2]马青， 郑长青， 黎旭. 水工隧道穿越高速铁路隧道设计方案研究[J]. 建筑工程技术与设计， 2016（7）.
　　[3]曾荣华. 高速铁路隧道拱顶空洞整治及技术手段[J]. 大科技， 2017（14）.
　　[4]韩鹏飞. 中德高速铁路路基设计主要技术标准对比分析[J]. 铁道工程学报， 2017， 34（4）：21-24.
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