浅谈矿山法隧道轨道道床上浮原因及预防道床上浮措施.pdf

防道床上浮措施

要：贵州省地质条件以喀斯特地貌为主，其特征表现为地层

的均匀性差，如成分复杂，断面变化大，且地下水丰富，遇到溶洞的

情况较为普遍，因此在轨道交通工程中区间隧道基本采用矿山法。矿

山法施工隧道通常采用复合式衬砌设计，隧道结构由初期支护、防水

层和二次衬砌所组成。本文主要通过贵阳地铁的整体道床的上浮情况，

分析矿山法隧道轨道道床上浮的原因及在轨道道床施工时的预防措施。

关键词：矿山法隧道；轨道；道床上浮；预防措施；

引言：

整体道床上浮是城市轨道施工中影响最大的一种道床病害，严重

威胁了地铁运营的安全，对地铁设施和乘客的安全带来了严重的隐患。

这些出现整体道床上浮的隧道多处于地下水水系发达的地段。由于二

次衬砌壁外的水压较大，加上结构初期支护堵水效果欠佳，防水层搭

接效果不佳，二次衬砌施工缝处理不到位等原因，极易出现隧道结构

渗水情况。在参与铺轨的城市中，贵阳地铁的整体道床上浮最为明显，

这也与隧道采用矿山法施工有着密切的关系。

一、道床上浮原因分析

结合贵阳地铁道床上浮情况，以及收集全国多地地铁相关案例，

矿山法隧道轨道道床上浮的原因主要有以下几个方面：

）在对隧道注浆堵漏时注浆压力过大，导致道床上浮；

2）混凝土孔隙水压力导致道床上浮；

（1）暗挖隧道衬砌仰拱处防水失效，地下水渗入隧道。

（2）衬砌与道床间不密实或是经过高频列车荷载长期的振动冲击，

外加温度变化等复杂的环境因素，致使道床板与支承层粘结面塑性变

形累积增加，产生微小离缝。

（3）地下水进入道床与仰拱之间的缝隙形成局部水囊，由于高频

列车荷载长期的振动冲击以及混凝土中的孔隙水压力加速混凝土裂纹

的扩展效应，使整体道床和仰拱之间的界面在水压力作用下脱离导致

道床上浮。

矿山法隧道一般采用全包防水设计方案，地下水位受降雨补给影

响较大。一般理想情况下，因为隧道埋深较深，难以形成高水头作用，

同时隧道二衬设计考虑了水头荷载作用，在控制好施工质量、二衬不

出现渗漏前提下，较难出现因高水压作用引发衬砌变形而导致道床上

浮的情况。

现场受施工进度、作业条件、施工工艺、商混供应条件、地下水

变化等因素影响，导致施工质量较差。仰拱若存在施工冷缝、不密实

后浇的道床底部与仰拱填充面间、二衬与仰拱填充面间。

在列车高频荷载长期的振动冲击以及混凝土中的孔隙水压力加速

混凝土裂纹的扩展效应下不断剥离扩大面积，当达到一定压力后，道

床无法抵抗水压力，发生上浮。

道床上浮已成为国铁及城市轨道交通隧道内整体道床的常见病害，

甚至上海地铁龙阳路车站在运行12年后还发生过因为地下水冲刷形

成道床空洞，进而导致混凝土长轨枕断裂情况。

二、道床施工一般采取的措施

1）对下部结构底板进行凿毛，并除去混凝土碎屑与浮尘，加强道

床混凝土与下部结构的接触面。

2）通过在下部结构底板植入YG2型M16×245胀锚螺栓，加强道

床与下部结构的连接，限制道床沿线路方向的移动。

三、道床上浮案例

以下为收集到的较为典型的城市轨道交通道床上浮案例：

1）贵阳市轨道交通1号线在试运行阶段，会展中心站、雅～南区

间、贵阳火车站陆续出现整体道床上浮情况，造成现场轨道状态异常，

轨面标高超设计值最大达到了40mm，左、右股钢轨的水平差值最大达

到了20mm。

2）贵阳市轨道交通2号线在工程验收前，出入段线、金～金区间、

金～诚区间也陆续出现了整体道床上浮情况，上浮最严重地段的轨面

26mm，左、右股钢轨的水平差值最大达到了

17mm。

3）深圳地铁5号线怡景-太安区间，区间约10m范围内轨道道床

出现不同程度上浮，上浮最大值为40mm，浮置板与道床基层间脱离。

4）南京地铁2号线右线隧道K19+585处道床底板突然上浮，造成

列车停运，隧道道床损坏约30m，道床最大上浮高度195mm。

上述案例中道床上浮的原因均是隧道防水失效，承压水涌入道床

与二衬仰拱填充层之间形成较大水压导致道床上浮。

从各个城市轨道施工的总体情况来看，整体道床上浮情况主要出

现在矿山法或明挖法施工的马蹄形隧道和矩形隧道地段。

三、预防道床上浮措施

为充分吸取整体道床上浮的经验教训，确保道床与下部结构连接

精密，杜绝