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(yùn)輸線是我國國民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，在我國交通運(yùn)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(shí)采用了國內(nèi)外先進(jìn)科技成果，與此同時(shí)，對(duì)既有鐵路進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)和改造，并加強(qiáng)了對(duì)線路的養(yǎng)護(hù)和維修。較大的改善了鐵路的運(yùn)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(shí)踐，對(duì)發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，改善人民生活，改變邊遠(yuǎn)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(jì)大動(dòng)脈的重要作用。在當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的情形下，對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)男枨罅吭谥饾u增大，鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展將偏向高速和重載運(yùn)輸。這樣就會(huì)加重鐵路線路的承載能力，造成鐵路線路損害，嚴(yán)重影響鐵路運(yùn)輸。為了保證鐵路能夠很好的完成運(yùn)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(yùn)營中會(huì)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(duì)隧道的安全、舒適、正常運(yùn)營有重要影響和威脅。因此、在隧道規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段要預(yù)防可能的病害、危害、進(jìn)行合理設(shè)計(jì)；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(yùn)營階段要及時(shí)檢查、發(fā)現(xiàn)病害，分析病害成因，采用合理的整治設(shè)計(jì)和施工方法。如此，才

4、能保證鐵路隧道工程的安全、暢通運(yùn)營。1.1.1隧道水害隧道水害是指在隧道修建和運(yùn)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(yùn)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(jìn)入隧道內(nèi)造成的危害)。隧道滲漏水(水害)對(duì)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(yán)重時(shí)將危害到隧道及地下工程的運(yùn)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(jī)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(jī)械設(shè)備，造成塌方，淹沒工作面，中斷施工，造成重大經(jīng)濟(jì)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(shí)，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(shí)。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(xì)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(duì)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(qiáng)度下降，降低隧道襯砌的承載能力，還會(huì)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(gè)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(dòng)性。為確保隧道建筑物的安全使用，應(yīng)積極對(duì)襯砌腐蝕病害進(jìn)行防治。隧道襯砌防腐蝕措施，應(yīng)首先從搞好勘測設(shè)計(jì)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(duì)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(duì)隧道腐蝕產(chǎn)生的原因和條件。目前，對(duì)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(shí)度和整體性。(2)外摻加料法。(3)選用耐侵蝕水泥。(4)加強(qiáng)襯砌外排水措施。(5)使用密實(shí)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(yán)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(yùn)營和建筑物的正常使用的各種病害。隧道凍害會(huì)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(yán)重影響運(yùn)輸?shù)陌踩驼＿\(yùn)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(huì)發(fā)生凍脹性病害)。隧道在設(shè)計(jì)和施工時(shí)，對(duì)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(huì)造成和加重運(yùn)營階段隧道的凍害。嚴(yán)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(qiáng)、防止融坍等，可根據(jù)實(shí)際情況綜合運(yùn)用。1.1.5隧道病害的防治隧道病害給隧道的正常運(yùn)營和安全都帶來影響，有時(shí)影響十