关于铁路客运专线长大隧道采用全环整体模筑衬砌结构的探讨.ppt

关于铁路客运专线长大隧道采用全环整体模筑衬砌结构的探讨 高菊如 教授级高工 报告主要内容 1. 目前铁路隧道衬砌存在的问题 1.1 衬砌结构存在诸多问题 1.2 普通衬砌台车存在的问题 2. 客运专线采用全环整体模筑衬砌结构的必要性 2.1 国内外隧道衬砌结构现状 2.2 国内外隧道衬砌设备现状 2.3 客运专线隧道采用全环整体模筑衬砌结构的必要性 3. 采用全环整体模筑衬砌结构的优势 4. 采用全环整体模筑衬砌结构已具备的条件 5. 采用全环整体模筑衬砌结构急待解决的问题 6. 结束语 1 目前铁路隧道衬砌存在的问题 采用传统的衬砌结构形式和普通的衬砌设备施筑衬砌存在两方面的问题： (1) 传统的衬砌结构存在着底部薄弱等诸多问题； (2) 普通衬砌作业设备存在着与掘进施工不相匹配等问题。 1.1 衬砌结构存在诸多问题 据不完全统计，截至1998年底，全路约5336座正式运营的隧道中，病害隧道3379座，占63.3％。 主要病害为衬砌裂损、落石、渗漏水、限界不足、底部断裂、翻浆冒泥等。 在隧道病害中，大部分为仰拱病害或由于隧道底部薄弱引起隧道其他部位发生病害。 到2003年底，建成的铁路隧道达7407座，总延长4207km。存在问题不容忽视。 铁路隧道衬砌结构现状调查 调查对象1—运营铁路隧道： 成昆、枝柳、丰沙II线、太焦、京原、京广等干线既有隧道 重点调查喷锚衬砌结构共46座，总长度为 17460m。 主要结论 病害隧道29座，总长为11226m； 病害总数1216m，占被调查总数的10%左右； 在总数为1216m的病害中，拱部病害只占5%，边墙占33%，而水沟、道床、仰拱等占62%。 　 翻浆冒泥 调查对象2—新建铁路隧道 普通存在的问题 普通衬砌在矮边墙存在纵向施工缝，不少地段施工缝有严重渗水现象； 环向缝有渗水现象； 仰拱施工质量差，问题多，有的底部变形隆起； 沿隧道方向断面直墙、曲墙形式变化太多，衬砌台车反复更换模板，影响施工速度。 青藏线某隧道 病害发生的主要原因： 运营隧道病害很多是发生在底部结构或由底部结构质量问题所诱发，究其原因，主要表现在： 设计方面的不足 施工工艺和质量监控存在问题 运营环境不断发生变化 （1） 设计上的不足 标准图设计理论单一落后 现行标准衬砌结构设计主要采用“坍落拱”—泰沙基理论，主要以防止拱部上方坍落为重点。现行复合式衬砌结构设计上仍然沿用这一思想。 “重拱轻底” 通常在软弱围岩中才设仰拱，并且往往轻视仰拱的作用，有“重拱轻底”的思想。不设仰拱的隧道，由于长期受列车荷载及地下水侵蚀的影响，基底岩体易发生开裂破坏，造成隧道病害，在运营过程中常常发生地鼓、翻浆冒泥、道床断裂等病害。 现行隧道衬砌结构设计标准图 (2) 施工工艺和质量监控存在问题 线路超高、加宽、围岩分类等造成隧道内衬砌结构断面形式繁多，使得施工难度大大增加，成本加大。 由于仰拱施工干扰严重，往往造成仰拱施作不能及时。有的把仰拱作为后序附带作业项目进行实施，其质量管理存在着薄弱环节，有的质量控制基本上为零。 通常先施作衬砌拱墙，后施作仰拱。仰拱的施作多采用人工开挖分块浇筑，其施工工艺相对落后。普通衬砌台车在施工前先施作矮边墙，使隧道底部增加纵向工作缝。 (3)运营环境不断发生变化 提 速（高速） 1990年以来铁路实施“全面提速”战略。到目前为止，我国铁路旅客列车最高运行速度由原来长期徘徊的80－100km/h，提高到140—160km/h,非提速区段快速列车运营速度达120km/h，其它线路的旅客列车的速度也有一定幅度的提高，并且相应地提高了货物列车的速度。 重 载 在实施全面提速的同时，我国铁路重载运输也迅速发展。目前，我国铁路主干线已形成了5000吨级的重载列车，并且达到了相当的规模。提高列车速度和增加轴重，都加大了列车作用在轨道上的荷载，加剧了线路的变形和轨下基础的破坏，使路基基床病害日趋严重，维修工作量增加。这种病害在隧道内尤为严重。 1.2 普通衬砌台车存在的问题 (1) 普通模板台车难以克服现行的衬砌结构的不足 　　 传统的衬砌结构采用普通模板台车施筑，在边墙与矮边墙、底部与矮边墙之间一共会留下四条施工缝，这种施工缝会大大减弱隧道底部的结构强度，在运营中很可能成为地下水上翻的通道，底部的破坏又会引起上部乃至整个衬砌结构的破坏，从而给衬砌结构带来严重