1 引言
隧道基底類病害按其所屬線路的性質一般可分為既有線隧道基底病害和新建線隧道基底病害。
既有線鐵路隧道的基床病害主要指由於隧道基底病害和滲漏水等引起的道床下沉、開裂、翻漿冒泥等現象。基床病害容易導致線路幾何狀態難以保持，制約列車提速，危及行車安全，嚴重時甚至會造成列車在隧道內脫軌傾覆。
新建線隧道基底病害則一般是指由於隧底存在軟弱地層（淤泥層、粘土層、濕陷性黃土）等不良地質，造成隧底沉降超限而形成的病害，整治措施一般包括基底換填、小導管注漿和旋噴樁加固等。
多年來，北京中鐵瑞威基礎工程****一直與北方交大隧道中心及各鐵路局在路內聯合開展各類隧道病害整治工作，致力於深入研究分析病害成因、優選整治方案、合理引用國外和自行研發新材料等方面的工作，成功完成了一批鐵路隧道的病害整治專案，取得了滿意的施工效果，得到了使用者和管理部門的好評。
2 既有線隧道基底病害整治施工技術方案
2.1既有線隧道基底病害的主要成因
基床病害的成因主要包括：當基底為軟弱層（如風化的基岩、斷層破碎帶、超挖部分為浮碴填充層）時，由於其強度低、結構鬆散，容易被水浸泡軟化或被水沖刷流失，列車動載的反覆作用使基底泥水多沿邊牆縫、行人路與道床的接縫或其它薄弱環節（如中心及側水溝）等處湧向道床，形成翻漿冒泥，進而使基底區域性淘空，造成道床斷裂。另外，還有軟岩膨脹底鼓等原因。
2.2病害檢測
在進行病害整治前，首先採取物探與現場原狀土取樣化驗相結合的方法，確定病害成因，確定病害規模與分布範圍。即採用地質雷達、電法等物探手段，查明基床的充泥充水、空穴等狀況，再採用原狀土取樣化驗查明填料的種類及孔隙率以及是否鋪設墊層，為制定整治方案提供依據。這樣做會使整治方案更具有針對性，從而有效保障整治效果。
2.3病害整治方案
通常，隧道基底和道床的病害整治可視病害程度和具體情況採用加設有效的地下水排導系統、道床翻修、換填、置換、道床基底注漿等措施。中鐵瑞威公司針對此類病害採取的整治方法主要有以下兩種：1、錨樁+注漿加固法，主要針對病害較為嚴重的路段；2、t漿液+化學漿的組合注漿法，一般針對病害相對較輕的路段。
2.3.1 錨樁+注漿加固法（以大瑤山隧道病害整治專案為例）
這是一種採用聚合物砼灌注錨樁加固和封閉水溝牆及與基底灌漿相結合的方法，使斷裂和「吊空」被錨固、充填，通過溝牆封閉將灌漿區段與水隔絕，確保灌漿質量，然後在封閉的灌漿區段進行基底灌漿，從而達到基底完全固結填實的目的。
圖1 錨樁平面布置示意圖
圖2 錨固樁立面布置示意圖圖3 道床基底注漿示意圖
2.3.1.1 錨樁設計
● 樁徑d：取決於鑽機成孔直徑，一般取d=120~150mm；
● 樁長l：l=道床厚度+鋪底厚度+嵌巖深度（0.25m）；
● 樁間距a：按承載力計算結果，同時滿足a＞3d，並採用錯位梅花排列；
● pmc聚合物混凝土：灌樁材料效能具有在1m/s的湧水沖刷下不離散、30分鐘抗壓強度》8mpa，抗折強度在》6mpa，耐衝擊性好的特性。由於材料的粘接特性較好，大幅提高了樁身的側摩阻力。
2.3.1.2 注漿設計
專用於隧道基底和道床病害整治的灌漿料符合以下幾點要求：①30分鐘的抗壓強度》8mpa；②可操作時間（用於灌漿操作的時間）介於10~12分鐘之間；③漿液粘度小（10分鐘的淨漿流動度≥250mm），可灌性好。
試驗工程檢驗和正式施工使用均證明，加固型tgrm水泥基特種灌漿料可滿足基床病害的整治要求，其突出特點是：在小水灰比（w/c=0.37）的情況下，漿液流動性好，直至初凝前1~2分鐘流動性仍保持穩定；初、終凝間隔時間短，只有2~3分鐘，從而在保證灌漿後有30分鐘限定時間的同時，為可操作時間留出了10~12分鐘的時間，也為終凝後的強度快速達到8mpa/30分鐘以上提供了保證。
2.3.1.3 施工工藝
（1）鑽孔灌注錨樁
主要利用其抗壓強度強度高的優勢支撐「吊空」，以群樁承載方式傳遞列車荷載至基岩，達到穩定基床、消除軌道狀態變化的目的。
施工工序為：鑽孔→清孔→放鋼筋籠→支模板→灌注砼→搗固。
① 鑽孔採用小型工程鑽機ф120mm金剛石岩芯鑽頭，孔位中心點距水溝牆邊16cm，鑽至基岩下20～25cm。
② 清孔採用風水聯合法，將風壓機的風管伸入已成孔的錨樁孔內將孔內的沉渣吹起，再用鉗式或鏟式清孔器將風壓吹不起來的大塊岩芯取出，並壓水沖洗，以保證施工質量。
③ 支模板是針對病害「吊空」嚴重地段，即成孔後發現錨樁孔與中、側溝相串通，通過支模板避免灌注錨樁的砼沿「吊空」流失。在灌注砼時進行有效的搗固，盡量使砼在錨樁孔底端向周邊「吊空」位置擴散，並保證填充密實。
（2）溝牆封閉施工
溝牆封閉施工分為中溝牆封閉和邊溝牆、溝底封閉。因中心水溝中水的流量較水，中溝封閉需使用pmc聚合物砼；邊溝窄而淺，且存在著「爛底」破損現象，列車通過時有「抽吸」現象，故採用tgrm混凝土和聚合物混凝土鑿補結合的方法進行處理，對無「抽吸」現象而比較穩定的邊溝，可以採用普通525#水泥製備的混凝土對「爛底」進行鋪底處理。
溝牆封閉的施工工序為：
清理溝牆（清溝、洗刷、鑿毛）→支模板→灌注混凝土→搗固→拆模。
① 中溝大量的淤泥、砂、石徹底清理乾淨後，再用鋼絲刷洗刷溝牆，對溝牆鑿毛，使「吊空」充分暴露，以保證灌注時填滿「吊空」位置。
② 考慮到病害的嚴重程度存在差異，病害嚴重處吊空深度達90cm，為使pmc聚合物砼能夠更有效地進入吊空位置，施工中採用兩次支模的方法，即先在溝底以上20～30cm高立模一次，將「吊空」部分填滿後再進行第二次立模加高，這樣即保證了「吊空」部位充分填滿，又達到了堵漿的目的。灌注搗固同錨樁。
（3）基底灌漿
基底灌漿採用tgrm水泥基特種灌注料。
施工工序為：鑽孔→沖孔→灌漿→補漿。
① 布孔：布孔的原則是先疏後密，中間插孔，依據施工經驗，在每一整治段的中、邊溝每隔3公尺布孔乙個，布置在擋碴牆外側，深1.3m、傾斜30度角與深1.
6m、傾斜50度角交錯分布，這樣可有效保證道床中間和靠中、邊溝側「吊空」部分均能有漿液到達。
② 沖孔：用壓風機沖孔，將孔內沉碴淤泥徹底清理乾淨；通過沖孔，可了解孔位之間的連通關係，從而確定哪些作為壓漿孔，哪些作為通氣孔。
③ 灌漿：首先將tgrm水泥基特種灌注料按w/c=0.4的設計水灰比通過高速攪拌機製漿，而後將製好的灌漿料放入貯漿桶，再通過壓力幫浦由管線將漿液送至工作面，壓漿工序在「天窗」結束前30分鐘結束，以保證其凝結強度。
2.3.2 t漿液+化學漿的組合注漿法（以雞公山隧道病害整治專案為例）
所謂t漿液+化學漿的綜合注漿法是指，在基底表層通過深層滲透注漿方式，使用化學漿液形成漿脈穩固土體結構，吸收孔隙水，從而降低土體的含水率，降低土體再次液化翻漿冒泥的可能，同時在基床底層形成乙個隔水層，阻止地下水再次滲入。在基底底層通過擠密注漿方式，注入tgrm漿液，提高路基的承載力，同時形成密實的漿液固結體，使斷裂和「吊空」被錨固、充填，提高基床承載能力。
圖1 t漿液+化學漿的綜合注漿法整治原理示意圖
2.3.2.1 施工方案
（1）漿液材料的選擇
● t漿液：隧道基床病害整治最突出的難點是「天窗」時間短，既要求漿液的可灌性好，在「天窗」時間內有較快的工作進度，又要漿液瞬時凝固，在終凝後盡快達到列車通過時荷載要求的抗壓強度。否則，基底灌漿將被擠出，不能達到充填「吊空」的目的。
加固型tgrm水泥具有以下特點：①在水灰比為0.37~0.
45的條件下，可操作時間為9~12分鐘，初凝時間為10.5~14.5分鐘，終凝時間為12.
5~17.5分鐘；②漿液流動度為220~250 mm，可採用低壓灌注，並且有良好的自密實性；③終凝後通過硬化可產生大量的硫鋁酸鈣，30分鐘齡期抗壓強度可達到8mpa以上。因此，採用tgrm水泥做為灌漿材料，既可加快施工進度，又可保證列車通過時的強度。
● 化學漿液：採用水溶性聚氨脂。該漿液無毒、無汙染、對人體無害，具有優良的親水性，與水產生化學反應後，借助緩慢膨脹及持續壓力，可將聚氨酯滲透至微細縫隙。
該漿液與混凝土等材料粘結力強，混合後可形成高強度固結體。
（2）注漿孔的布置
由於是在既有線條件下施工，要特別防止灌漿對基床的「抬動」。灌漿壓力不得超過0.6 mpa，為避免灌漿孔穿透道渣，由路肩兩枕木頭端部鑽設灌漿孔，從擋碴牆鑽入基床，並沿垂線傾斜45°~60°，間隔1m，行距為40cm，以使灌漿孔穿越道床中心，使路基下方病害路基得到全面加固，詳見下面的圖表。
圖2注漿孔布置圖圖3注漿孔布置剖面圖
表1 注漿孔參數列
（3）鑽孔施工順序
施工順序為：b排孔→a排孔→c排孔→d排孔。每排孔施工須按照跳孔施工作業。
（4）施工流程
埋盒→鑽孔→下管→灌漿→補漿
● 掏碴埋盒：因道碴中無法成孔，故注漿孔須在鋪底面向下施鑽。為此，需採用掏碴埋盒的方式，在保證成孔的同時還要保證行車安全。
在天窗點內用專用工具把道碴挖至鋪底面，再埋入φ160*5的pvc管，最後搗固密實。
● 鑽孔：根據設計方案，施做φ30mm鑽孔，孔深2~3m，間距1m，行距40cm。
● 下管：鑽孔完成後下入注漿鋼管，並進行清孔和封孔。
● 灌漿：壓漿方式採用後退式壓漿，即一次鑽至壓漿孔底，再從孔底利用止漿塞分段壓漿後退至孔口，壓漿完成後孔口用水泥砂漿抹平。漿液水灰比一般為0.
5，灌漿壓力控制在0.3~0.5 mpa。
● 補漿：灌漿完成後，每100m隨機鑽取3個孔檢查壓漿效果，如仍有明顯的空洞和孔隙，應重新補漿。
3 新建線隧道基底病害整治施工技術方案
隨著我國鐵路的高速發展，對鐵路線形要求更加嚴格，造成了鐵路隧道數量日益增多，有些鐵路工程的隧線比甚至超過50%，受鐵路線位影響，一些隧道基底的地質條件比較差。此外，根據隧道「早進晚出、保護環境」的原則，隧道明洞應盡可能加長，這就增加了隧道存在軟弱地基的機率。在隧道設計過程中，我們經常需要處理一些隧道基底的軟弱地層( 如黏土層) ，以提高隧道基底地層承載力，滿足隧道襯砌設計要求。
隧底病害常用的整治方法主要包括以下幾種：
3.1 基底換填
隧道基底換填是一種比較簡便、快速的隧道軟弱基底處理措施，在隧道洞口及洞身淺埋段中應用比較廣泛，一般鐵路隧道採用c20片石混凝土換填軟弱地基（黏土等），換填應深入基岩不小於0.5m。但基底換填有一定的侷限性，當隧道基底軟弱基礎層較厚，基底換填量就會比較大，有時開挖基底邊坡需要採用臨時防護措施，從安全性和經濟性考慮，換填就不太合適。
一般情況下，當隧道基底黏土層換填深度為2.0 m~5.0m為宜。
隧道基底換填設計如圖4所示。
涼富灣隧道病害整治施工安全專項方案
涼富灣隧道襯砌病害 缺陷 整治施工安全專項方案 第一章概述 一 編制範圍 涼富灣隧道襯砌病害 缺陷 整治工程中所有影響既有線的施工專案。二 編依據 1 涼富灣隧道病害整治設計圖。2 鐵道部 鐵路營業線施工安全管理辦法 鐵辦 2008 190號以及 成都鐵路局營業線施工及安全管理實施細則 成鐵運780...
鐵路隧道病害誘因分析及整治方案
摘要 高速鐵路隧道病害給高鐵運營帶來極大安全隱患，分析和總結這些病害產生的原因並提出相應的預防措施就顯得尤為重要。關鍵詞 高鐵 隧道 病害 預防 引言我國幅員遼闊，鐵路的範圍不斷的延伸，為我國東西南北各個城市之間架起了橋梁，由於各地的地質條件不同，在鐵路的沿線上由於高山的阻擋使鐵路線無法向前延伸，因...
隧道施工技術方案總結
附圖 1 圖3 1 xx隧道施工總布置示意圖 2 圖3 2 主要分項工程施工工藝框圖 3 中導洞iv級圍岩爆破參數列 中導洞iv級圍岩爆破主要經濟技術指標表 xx隧道中導洞爆破引數 4 主洞iv級圍岩爆破設計參數列 主洞i 級圍岩爆破主要經濟技術指標表 xx隧道主洞iv級圍岩爆破引數 xx隧道施工技...