[發(fā)明專利]一種隧道病害整治方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011247789.2
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112381283A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋超業(yè);賀維國;王漢晨;張建國;張杉;程帥濤;呂書清;陳翰
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵（天津）隧道工程勘察設(shè)計有限公司;中鐵第六勘察設(shè)計院集團有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/08;G06Q50/26
• 代理公司: 天津睿勤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 12225
• 代理人: 孟福成

本發(fā)明屬于隧道與地下工程建設(shè)領(lǐng)域，提供了一種隧道病害整治方法，包括以下步驟：現(xiàn)場調(diào)查、試驗分析、致害機理、應(yīng)對措施、風(fēng)險預(yù)測和監(jiān)測驗證；現(xiàn)場調(diào)查檢測隧道病害分布、類型、狀態(tài)，采用對地質(zhì)鉆芯及襯砌結(jié)構(gòu)取樣等方法進行試驗分析、明確隧道病害機理，采取針對性病害整治措施、對病害整治施工進行風(fēng)險預(yù)測，根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)調(diào)整病害整治應(yīng)對措施及施工參數(shù)。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對隧道病害的有效控制并滿足隧道安全運營要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隧道與地下工程建設(shè)領(lǐng)域，特別涉及一種隧道病害整治方法。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展以及科技進步，鐵路工程建設(shè)越來越多，在這樣的大環(huán)境下交通運輸行業(yè)在迅猛發(fā)展，鐵路作為交通運輸行業(yè)的重要組成，其建設(shè)工作也在如火如荼的開展，保障鐵路工程的建設(shè)質(zhì)量是保障我國交通運輸有效開展的關(guān)鍵。鐵路隧道病害是嚴重影響鐵路質(zhì)量的因素，并且鐵路隧道病害的種類非常多，造成鐵路隧道襯砌病害的原因也很多，所以需要針對性的進行分析，并且找出合理的應(yīng)對措施，針對性進行病害整治，提升鐵路隧道的質(zhì)量。在長期的鐵路隧道病害整治工作中，各路局工務(wù)部門通過多年的探索，已掌握了一套病害治理辦法和治理標準。但是由于資金不足及行車的需要，目前病害治理的方法仍然停滯在突擊式局部修補，僅能滿足臨時行車的需要，無法滿足隧道工程建設(shè)的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種隧道病害整治方法，實現(xiàn)對隧道病害的有效控制并滿足隧道安全運營要求。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種隧道病害整治方法，包括以下步驟：

(a)現(xiàn)場調(diào)查：通過隧道的表觀特征、既有隧道的竣工資料、隧道病害整治及大修資料和無損檢測結(jié)果，對隧道病害進行評定，再結(jié)合隧道工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及對行車安全的影響，進行隧道安全等級評價；

(b)試驗分析：獲取圍巖及襯砌結(jié)構(gòu)基本物理力學(xué)特性，求解其本構(gòu)關(guān)系，為后續(xù)應(yīng)對措施制定提供基礎(chǔ)參數(shù)；

(c)致害機理：結(jié)合前述的現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果和試驗分析結(jié)果，對病害分類并推定導(dǎo)致該類病害原因；

(d)應(yīng)對措施：針對隧道病害類型、狀態(tài)及成因，從而制定出相應(yīng)的病害整治方案，對癥整治病害；

(e)風(fēng)險預(yù)測：結(jié)合致害機理和應(yīng)對措施對病害發(fā)生段隧道的整治效果進行預(yù)測，同時，結(jié)合全線隧道地層、襯砌結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境的影響程度按照分析的致害機理進行風(fēng)險評估，預(yù)測隧道結(jié)構(gòu)受力發(fā)展趨勢，對全線隧道分段進行安全性評估，將高度風(fēng)險段落及時納入整治范圍；

(f)監(jiān)測驗證：通過對隧道病害整治施工過程中采集到的圍巖和襯砌結(jié)構(gòu)力學(xué)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行判斷和驗證分析，調(diào)整應(yīng)對措施和施工參數(shù)。

步驟(a)中對隧道安全等級評價是根據(jù)運營隧道的襯砌情況來確定，分為下述四個安全等級，如下表所述：

其中AA和A1等級需要采取整治措施，B級需要加強監(jiān)測，C級可暫不處理。

所述步驟(b)采用現(xiàn)場原位實驗、室內(nèi)模型實驗和數(shù)值模擬三種方法中的一種或幾種；所述現(xiàn)場原位實驗為選擇有代表性的斷面進行鉆探、取樣和量測的原位試驗工作，以取得反映實際情況的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；所述室內(nèi)模擬實驗是根據(jù)現(xiàn)場提供的物性指標，根據(jù)相似原理配置相似材料，在室內(nèi)模擬現(xiàn)場施工方法，并測定所需實驗參數(shù)的方法；所述數(shù)值模擬是將現(xiàn)場原模型化，利用計算機高速計算性能，用數(shù)值模擬現(xiàn)場施工方法，以取得所需的數(shù)據(jù)。

所述步驟(c)中，致害機理按照隧道部位進行分類確定，分為拱部、邊墻和底部；病害原因分為外因、內(nèi)因和綜合原因，其中外因為外力和環(huán)境因素，內(nèi)因為設(shè)計、施工和材料因素，綜合原因為外因和內(nèi)因同時具備。

步驟(d)中，應(yīng)對措施包括優(yōu)化斷面結(jié)構(gòu)受力性能、加強地下水堵排處理、優(yōu)化襯砌結(jié)構(gòu)施工工藝和改變支護結(jié)構(gòu)材料。