文档介绍：铁路隧道防止二次衬砌脱空
引言
近年来西部铁路建设突飞猛进，隧道施工进入了高速发展阶
段。截止2015年，已通车运营铁路隧道达上万座，总长度约7000
公里，在建的铁路隧道三千余座，长度约7000公里。随着铁路
隧道的总延长不断增加，我国隧道已经进入高维修时期，在铁路
隧道施工中存在的质量问题也逐步显露出来。其中二次衬砌背后
脱空导致衬砌产生裂缝，给后期运营带来安全隐患，已成为较为
严重的质量通病。
隧道二衬背后脱空治理意义
围岩、初支和衬砌之间依次较紧密接触是地下结构区别于地
面结构的主要特征。对于新奥法施工、复合式衬砌的隧道，初支
与围岩共同变形、共同承载，在n、田坚固地层中，二次衬砌约承受较大的围岩松散荷载，主要作为安全储备。但在IV、v软弱围岩中，二次衬砌不再是一种单纯的安全储备，而是受力结构的
一个主要组成部分，它承受着50%-70斓岩松散荷载及较大的
后期围岩变形压力。隧道开挖完成后，围岩本身应力的释放是一
个缓慢的过程，在围岩的收敛结束后、初支变形完全稳定之后才
开始施做二衬，形成抗荷环来保证隧道的安全。但是目前的隧道
施工现状，由于进度要求，初期支护往往只是起到一个临时的封
闭作用，仅仅是保证连续向前开挖施工过程安全的作用。当围岩
变形过大或初期支护变形不收敛，又难以及时补强时，需提前施
做二衬来保证安全。但二衬混凝土在浇筑过程中常常受到多种因
素的影响，在初支与衬砌之间形成空隙，改变了两者之间本应较
紧密接触的受力状态，对结构承载力产生影响，从而减弱了其支
护强度。
由于二衬承载着较大的围岩松散压力，隧道衬砌背后是否存
在脱空将直接影响隧道的安全性能。若有脱空存在，则使围岩-
初支体系施加于衬砌的荷载不连续，而出现变形增大或裂纹（裂
缝）破坏。只是由于结构的设计承载能力余量和初支的过度承载，
延迟和减缓了危害发生的时间和程度，鉴于此隧道二衬背后脱空
防治就显得尤其重要。
隧道二衬背后脱空检测
隧道属于地下隐蔽工程，一旦建成存在的问题将很难发现和
处理，故在每施工完一段里程后，对隧道衬砌质量进行检测很有
必要，及时发现施工工艺缺陷，通过调整参数进行处理，最大限
度的保证质量。对于衬砌背后脱空，检查的方法有钻孔检查法和
无损检测法。
钻孔检查法：采用混凝土取芯钻机进行钻孔检查。属于传统
的检验方法，特点是效率低，偶然性大，代表性差，而且破坏了
衬砌的整体性。
无损检测法：地质雷达法。特点是连续、高效、无损，具有
分辨率高、图像直观、对场地条件要求低等优点。与传统方法相
该方法可快速准确地找出隧道衬砌质量隐患，有效地解决传
统方法对衬砌的破坏问题，具有显著的社会效益和经济效益，在
施工过程中得到普遍应用。
地质雷达（GroundPenetratingRadar）是利用高频电磁波
在岩体传播中遇到地质界面产生反射的特性，探测异常地质体的
一种方法。隧道二次衬砌的常见结构为30〜45cm厚的素混凝土
体，中心频率为1000MH衣线地质雷达GPR勺可探测深度为0〜
50cm。二次衬砌的脱空，在图像上表现为雷达波的多次高频反射，
三振相明显，两组信号时程差较大。
隧道二衬背后脱空成因
（1）光面爆破效果不好，造成隧道局部存在较深的凹坑，