如何提高鐵路隧道防腐抗滲支護技術

金微

摘 要：當前鐵路隧道建設是我國交通建設中的重點建設內容，為保證鐵路隧道質量就需要在建設中對隧道的防滲以及防腐工作予以重視。文章主要針對施工中隧道防腐抗滲中，混凝土的應用進行了分析。并對其中存在的問題進行了討論，并提出了相關的解決措施。

關鍵詞：防腐抗滲；隧道；混凝土

1 隧道建設中混凝土應用的基本現狀

1.1 抗硫酸鹽侵蝕相關現狀

在土壤中硫酸鹽是組成成分之一，如果土壤中的硫酸鹽濃度較低，則在鐵路隧道的建設過程中不會過多的影響到混凝土的應用；但是如果土壤中硫酸鹽濃度稍高，超出了混凝土可以承受的范圍，那么就會對混凝土結構產生影響，尤其對埋在土中的構筑物以及建筑物結構產生破壞作用。例如對橋梁、隧道以及房屋和涵洞的基礎部分所產生的破壞。這種結構性的破壞會直接導致建筑結構受到膨脹作用而發生位移。目前我國對于該類問題的處理手段較多，但是技術上相對落后，還存在很多技術缺陷，需要進一步予以提升。

1.2 抗裂、抗滲技術進展

結構裂縫在建筑施工中屬于常見的病害，裂縫控制需要系統化的技術。隨著近年來我國建筑行業發展逐步向著復雜化、規模化方向發展。建筑施工中商品混凝土的應用極為廣泛，材料強度等級也逐步的發展提高。但是隨著混凝土材料應用的推廣，鋼筋混凝土開裂問題也逐步的顯露出來，而商品混凝土的應用以及材料等級強度的提高都是導致結構開裂的主要原因。而如何能夠提高混凝土材料在應用過程中的防裂抗滲性是目前研究的重點內容。在研究中發現，膨脹劑的使用能夠有效防治結構開裂，大大增加了結構的穩定性，因而在鐵路隧道的建設中被廣泛應用，并且也在各種防滲抗裂的項目中得以應用。

膨脹劑的主要作用是在混凝土硬化時避免混凝土結構出現收縮開裂，將其應用于混凝土結構中可以用于防止開裂，尤其將其應用于防水要求較高的工程，例如，地鐵工程、水電工程以及地下水工和隧道建設等。

2 隧道結構開裂原因

結構發生裂縫的影響因素較為復雜，依照研究可以將裂縫的引發原因分為兩類：首先是外在荷載引發，包括靜荷載以及動荷載，這種裂縫是由直接應力以及結構次應力引發，造成裂縫發生的幾率為20%；其次則是由于環境條件以及自身性質變化引發形變而造成的裂縫，例如結構因徐變、不均沉降以及膨脹、收縮和溫度等條件的變化會發生不同程度的裂縫，幾率高達80%。

2.1 材料問題

在變形裂縫中收縮裂縫占有80%的比例，從砼的性質來說大概有：

干燥收縮；溫差收縮；塑性收縮；自生收縮；減水劑的影響；砼后期膨脹出現裂縫；徐變。

2.2 設計問題

鋼筋砼結構是由砼和鋼筋共同承擔極限狀態的承載力，結構設計師根據地基情況，靜、動荷載、環境因素、結構耐久性等控制荷載裂縫。

2.3 施工管理問題

混凝土材料中的各個因素都會對最終的結構質量造成影響，例如砼配合比的合理性、砂石級配的規范性、泥沙含量的規范性、水泥砼外加劑之間的適應性、坍落度控制的合理性等都會對砼結構的收縮形變以及質量造成影響。在施工中必須注意各個環節的操作質量，若振搗不均或者細部、施工縫處理不當都會造成后期結構出現裂縫。另外過震則會導致抹壓不及時、浮漿過厚，因而會在混凝土結構表面產生裂縫。而在拆除邊墻模板時，如果拆除時間過早，混凝土水化熱并未發生完全，內外溫差則會導致混凝土結構發生開裂。因而需要在施工中，加強混凝土施工管理，保證消除可能引發結構裂縫的因素。

2.4 缺乏養護意識

養護工作對于混凝土結構的質量也十分重要，但是很多施工單位對于養護工作的重視程度并不高，尤其是針對梁柱以及墻體的保溫養護以及保濕養護，若是這一環節發生問題，那么很容易令結構出現收縮裂縫。盡管很多構筑物的施工環境濕度較大，但是露天的環境中空氣流動使得混凝土結構的水分蒸發較快，因而使得干縮速度增加，引發早起裂縫。在建筑施工的過程中，可以總結出，夏季出現結構裂縫較多，南方出現結構裂縫較多。另外，在時間中還發現，底板養護工作能夠有效降低裂縫出現的概率。底板上外墻裂縫的出現也同濕度、溫度的養護工作有著很大的聯系。

3 基本原理概述

3.1 材料特性

水泥混凝土既沒有鋼材那樣堅強，也沒有鋼材那樣剛韌，為什么它是應用最廣泛的工程材料呢？這有很多原因。首先，混凝土具有十分良好的抗水性。不像木材和普通鋼材那樣，混凝土能經受水的作用而不產生嚴重的變質，使它成為建造控制、貯蓄和運輸水的結構物的理想材料。混凝土對一些具有侵蝕性水的耐受性，使得它的用途推廣到許多有害工業和自然環境中去。可以肯定，極大數量的混凝土是用于制造鋼筋混凝土或者預應力混凝土構件。混凝土得到廣泛應用的第二個原因是，混凝土容易制得各式各樣大小不同的結構構件。這是因為新拌混凝土具有良好的塑性和稠度，可方便填筑于預先制作好的模板中。幾小時之后，當混凝土已凝結硬化時，模板可移去留待重復使用。

3.2 微觀內應力狀態較為復雜

若依照一定比例將混凝土結構進行放大，可以看到結構體主要由兩種性質迥異的材料構成，包括粗骨料以及硬化水泥砂漿，且觀測到的結構物為非線性結構的三維實體結構。該種結構在承受荷載前后其微觀應力場較為復雜。這也是混凝土形式出現指標離散以及巨大變化的主要因素。

3.3 變形組成較為復雜

混凝土受到外界的不同因素的影響都會發生結構上的變形，并且變形主要由三方面構成：首先是微裂縫，包括裂縫的形成以及裂縫的擴展；其次則是水泥凝膠體所具有的粘性流動；最后則是粗骨料以及細骨料在受到作用或者環境條件發生改變后的彈性形變。

3.4 應力狀態影響以及途徑的影響

混凝土單獨受拉強度和受壓強度的比值約為1：10，相應的峰值應變比值約為1：20，兩者的破壞機理和形態差別顯著。這與鋼、木等結構材料的拉、壓強度和變形接近相等的狀況形成鮮明的對比。這種基本拉壓狀態下力學性能的巨大差別，使得混凝土在多軸應力狀態下的強度、變形和破壞特征等隨主應力的拉、壓和應力比值的不同，而在很大幅度內變化。

3.5 時間以及環境條件的影響

水泥與水產生的水化作用，從水泥顆粒的表層往內部慢慢深入發展，混凝土逐漸成熟，這一過程將持續數十年而不終止。在此期間，混凝土周圍的環境條件既影響水泥水化作用的程度（即混凝土的成熟度），又與混凝土材科發生多種物理的和化學的作用，對混凝土的力學性能造成各種有利或不利的影響。

4 結束語

通過對相關文獻資料進行查閱，可以發現混凝土結構具有極為復雜的特性，因而必須對其進行全面的認識。了解到理論的同時必須將所總結的理論同實際相結合才能真正發揮對混凝土進行研究所掌握的技術，通過深入現場以及深入思考，并充分總結在實踐中的經驗，針對鐵路隧道中混凝土的應用進行充分的研究，將研究實驗同實際的應用和工程推進相結合，將文獻的研究同現場施工結合起來，才能夠充分的掌握如何控制裂縫的產生以及防止滲漏事故，提高混凝土材料對硫酸鹽侵蝕的抗性，進而突破技術瓶頸，攻克技術難點。

參考文獻

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