点击图片查看原图
隧道衬砌裂损的加固技术
在运营条件下，对隧道衬砌裂损的修补与整治是一项复杂而艰巨的工程。一般应在加强观测，掌握裂纹变形情况和地质资料，查清病害原因的基础上，对不同裂损地段，采用不同的工程措施。同时注意对衬砌漏水、腐蚀等病害，一并综合进行整治。贯彻彻底整治的原则，达到稳定围岩，加固衬砌，确保运营安全的目的。
2.1 加固隧道围岩
2.1.1 深孔压浆法
在衬砌上均匀布置孔位，用风钻打深度4-6米的孔，向衬砌周围破碎围岩体内压浆，加周围岩。使衬砌周嗣的围岩在1.5米的范围形成一个固结圈，使作用在衬砌上的地层压力大小和分布产生有利转化，来有效地稳定围岩同衬砌本身共同受力。同时也可防止地下水的渗入，有利于衬砌结构受力与防水。
2.1.2 深锚杆加固法
对围岩类别较好的岩体，可以在衬砌上均匀布置孔位，用风钻打深度4-6米的孔，进行压浆，然后再打入金属锚杆。这样可使衬砌周围的破碎不稳定岩体相互粘结，形成一定厚度的承载拱；在水平层状的岩石中把数层岩层串联成一个组合梁，与衬砌共同受力，防止衬砌变形和破损。采用锚杆加固不仅可以有效地控制衬砌的变形，提高衬砌的稳定性，而且可以使作用在衬砌上的地层压力大小和分布产生有利转化。
2.1.3 支挡加固和治水稳固围岩对偏压隧道或位于滑坡地段，有可能产生新滑动的隧道，可以采用修建排水设施，防止地表水渗入岩体。同时修筑抗滑墙或抗滑桩来预防山体失稳与滑坡。
隧道底部注入封闭浆液
为有效封闭袖阀钢管与管片注浆套管间的间隙，在管片范围内注入封闭浆液。
1、浆液配制：按设计要求与现场施工情况配制浆液，浆液应搅拌均匀，随搅随用，并在初凝前用完，防止其它杂物混入浆液。
2、注浆
①注浆设备就近安装，安装在隧道内，注浆管线应固定，不宜过长；
②注浆前先将花管内的泥砂清理干净，开始注浆时启动注浆泵，通过注浆管路将浆液注入被加固土体；
③双液注浆时，将配制好的水泥浆和水玻璃浆通过双液双系统进行注浆，水玻璃和水泥浆在注浆管口混合。
④采取分段式注浆。注浆时花管每次移动的距离称步距，一般以花管长度为注浆步距长度，即0.2-0.4m，这样可以有效地减少地层不均一性对注浆效果的影响。
⑤注浆过程中，每段注浆完成后，向上或向下移动一个步距的长度。宜采用提升设备移动，或人工采用2个管钳对称夹住芯管，两侧同时均匀用力，将心管移动。每完成2-3m注浆长度，要拆掉一节注浆芯管。注浆结束后，在注浆管上盖上闷盖，以便于复注施工。
⑥根据注浆压力及注浆量的情况判断是否结束注浆。一个孔达到注浆效果后，如不需预留则在注浆管内注入高强水泥浆液封堵注浆管，并将高出管片的注浆管割除。
⑦注浆施工过程中，严格记录各注浆孔位的注浆时间、注浆压力、水泥浆量和水玻璃量等施工过程情况。
⑧注浆用浆液应经过搅拌机充分搅拌均匀后才能开始注浆，并应在注浆过程中不停地缓慢搅拌，搅拌时间应不小于浆液初凝时间，浆液在泵送前应经过筛网过滤。
⑨注浆施工时，要控制好流量和压力，防止浆液流失。
⑩注双液浆时，停止注浆必须先关闭输送水玻璃的注浆泵，以免堵塞管路。
3、操作要点
a、施工管理人员必需按方案及图纸组织施工。
b、如出现堵管，堵管的处理要快速及时，不能慌乱，要按顺序一步步尽快处理。
c、注浆过程中要采取相应的措施来防止堵管，如多做试验选定合理的凝结时间，注意压力的变化，如压力升高要及时提升芯管。
d、水泥浆液若发生沉淀、离析现象，应进行二次搅拌。
e、施工过程中做好注浆施工的各种记录，及时了解注浆压力和流量变化情况并进行综合分析，判断注浆效果是否满足设计要求，注浆作业时，每200mm记录一次注浆参数。
f、注浆过程进行实时监测，若管片出现上抬趋势，及时停止注浆，并采取相应补救措施，如在上部进行注浆加压等。
g、锤击钢管不能用力过猛，可小力多次锤击，采用冲击钻。钢管外壁可涂抹润滑油，便于钢管下穿。
h、做好防喷涌预防措施，在施工前现场必须备好木塞、棉胎、快速水泥、大锤等应急物资，出现涌水、涌砂的现象立即封堵注浆孔。例如在广佛线某标段加固处理过程中出现涌沙情况，首先我们要找到涌沙管，然后用带尖木棍绑上编织袋，将其打入涌沙管，即可堵住涌沙。
e、需进行隧道底加固处理的隧道段均处于软弱地层，注浆容易引起管片的抬升和变形，因此施工过程中一定要加强管片监测，做到注浆与监测同步，当隧道变形超过1cm，抬升超过2cm时要立即停止注浆。
隧道衬砌加同
1 喷锚加固裂损衬砌
这类方法是目前衬砌加固最常用的方法。这类方法的优点是不用拱架、模板，喷层与凿毛洗净的原污工面粘结力强。施工进度快，对行车干扰少，劳动强度低，工程费用低，安全可靠性高。同时喷层早期强度高，密实度高，抗渗性好。一般情况下常常和加固隧道围岩结合使用，充分发挥衬砌与围岩的共同作用。目前喷锚加固常用的有素喷、网喷、锚网喷、喷射钢纤维混凝土和嵌轨网喷。
2 嵌补衬砌裂纹
即沿裂纹凿成内口稍大于外口的楔性槽，槽宽不宜小于5cm，槽深应接近缝深，并大于5cm。用水冲洗槽子，使粘接良好。一般采用MIO水泥砂浆嵌填捣实，膨胀性水泥砂浆填灌。如裂缝宽度较大时，也可以采用混凝土填补。如果有条件.采用环氧树脂或环氧树脂砂浆嵌补裂缝效果更好。这种方法适用于衬砌局部开裂，但经过一段时间已经停止发展或者衬砌被各向裂纹破坏较严重，但衬砌仍是一个完整的整体，尚未丧失承载能力，而且裂纹已经停止发展的情况。
3 钢筋混凝土套拱
采用钢筋混凝土套拱加强原衬砌，一般钢筋混凝土厚度为20-30cm。在现场多采用单心圆拱以适应不均匀的围岩压力。钢筋混凝土套拱这种方法主要适用于隧道拱部开裂严重，拱顶压劈掉块，拱腰纵裂错台，但还具有一定的整体性和承载能力，而EL边墙基本完好的情况。不宜采用喷锚整治的，而又未达到拆除重建的严重程度的隧道。
4 嵌补衬砌
如果裂缝发展较快，且有规则，衬砌的整体性也较好，可考虑局部或全环形加设钢拱支撑。钢支撑设置方法、大小、间距等视隧道限界净空尺寸，外载的大小而定。一般是将衬砌凿开，埋人固定钢拱架或钢轨。若拱部设钢拱，拱脚支撑在墙顶或预埋拱
脚处牛腿上，若全断面支撑，接头要形成刚性节点。为了考虑纵向抗弯能力，支撑纵向应加强联结，安装后如隧道净空允许，在原衬砌外再浇筑混凝土套拱。
5 更换衬砌
更换拱部、边墙衬砌这种方法一般情况下不宜采用，因为开裂的衬砌仍然具有一定的承载能力。重建的新衬砌一般采用钢筋混凝土结构.这样可以提高衬砌的承载能力。并且能针对不同闻岩压力分布情况配置钢筋，衬砌厚度可以减少，便于满足隧道净空要求，减少开挖数量。但钢筋绑扎和灌注混凝土施工比较困难。因此也常常采用拆除旧衬砌，用钢拱架作为临时支撑，然后将{刊拱架埋人新建隧道衬砌的混凝土中，形成钢拱架钢筋混凝土。
6 隧道底部加固
通过现场试验、室内模型试验、理论分析等手段找提出了合理的隧道底部结构形式和排水系统设计及可行的施工方法。
(1)单线隧道直墙衬砌底部结构：加厚铺底，由20em加厚到40cm.或20cm钢筋混凝土铺底；提高铺底混凝土标号，由C10到C20混凝土；加深两侧边墙及侧沟深至轨面线以下1.6m。
(2)单线隧道曲墙仰拱断面：由原混凝土充填改为与仰拱同一标号C20混凝土。
(3)隧道底部采用顺接衬砌断面。将原标准设计大墙底改为与仰拱顺接，八心圆断面，使底部结构力学条件更为良好。
(4)深排水沟的埋置深度：深排水沟水面应低于隧道铺底面20cm。
(5)深排水沟埋设位置，单线隧道深排水沟放置两侧。
2.2.7 增设仰拱
此方法适用于粘土质泥岩软弱隧底，边墙下沉，或者膨胀性围岩，基底病害地段，以及既有仰拱破损地段改建。一般仰拱厚30-50cm，采用C20混凝土。仰拱与边墙连接必须凿毛，增设钎钉加强连接。同时应设深侧沟，以利排水和维修。
