【TB铁路运输标准】 铁路桥隧建筑物劣化评定标准隧道

中华人民共和国铁道行业标准
TB/T2820.2-1997
铁路桥隧建筑物劣化评定标准
1997—07--10发布
1998--01—01实施
中华人民共和国铁道部发布
本标准以铁道部《铁路技术管理规程》、《铁路桥隧建筑物大修维修规则》等规章及有关国家标准、行业标准为依据，以铁路隧道研究设计、运营养护经验为基础，参照日本“土木建筑物维护标准”、“铁路隧道维修加固手册”编制本标准。与本标准有关的系列标准有七项，其中已制定发布的有：（1)TB/T2820.1-97铁路桥隧建筑物劣化评定标准钢梁(2)TB/T2820.3—97铁路桥隧建筑物劣化评定标准支座未发布的有
（1）铁路桥隧建筑物劣化评定标准混凝土梁
（2)铁路桥隧建筑物劣化评定标准墩台基础
（3）铁路桥隧建筑物劣化评定标准（4）铁路桥隧建筑物劣化评定标准（5)铁路桥隧建筑物劣化评定标准本标准由铁道部工务局提出。
明桥面
本标准由铁道部标准计量研究所归口。本标准由西南交通大学负责起草。本标准主要起草人谭玉兰关宝树本标准首次编制。
1范围
中华人民共和国铁道行业标准
铁路桥隧建筑物劣化评定标准
TB/T2820.2-199
本标准规定了铁路隧道（以下简称隧道）衬砌结构裂损、衬砌结构渗漏水、衬砌冻害及衬砌材料劣化的类型、等级和评定方法。本标准适用于评定铁路隧道劣化状态。2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
中华人民共和国铁道部铁路桥隧建筑物大修维修规则。TB1042594铁路混凝土强度检验评定标准TBJ3--85
铁路隧道设计规范
3隧道劣化等级划分
劣化等级
AA(极严重）
A1(严重）
B(较重)
C(中等)
D(轻微)
对结构功能和行车安全的影响
结构功能严重劣化，危及行车安全结构功能严重劣化，进一步发展危及行车安全劣化继续发展会升至A级
影响较少
无影响
4隧道衬砌裂损劣化评定
4.1铁路隧道衬砌裂损的类型
立即采取措施
尽快采取措施
加强监视，必要时采取措施
加强检查，正常维修
正常保养及巡检
隧道衬砌裂损类型包括衬砌变形、衬砌移动和衬砌开裂三种。4.1.1衬砌变形衬砌变形有横向变形和纵向变形两种。而横向变形是主要变形。衬砌横向变形是指衬砌由于受力原因而引起拱轴形状的改变，基本形态如附录表A1所示。
中华人民共和国铁道部1997—07--10批准1998-01-01实施
TB/T2820.2-1997
4.1.2衬砌移动是指衬砌的整体或其中一部分出现转动（倾斜）、平移和下沉（或上抬）等变化。衬砌移动也有纵向移动与横向移动之分，其基本形态如附录表A2及附录表A3。对于大多数已发生裂损的衬砌，往往是纵向与横向移动同时出现。4.1.3衬砌开裂是指衬砌表面出现裂缝，是衬砌变形的结果（附录A4）。它包括有张裂、压溃和错台三种状态。
4.1.3.1张裂弯曲受拉和偏心受拉引起的裂损。裂缝、裂面与应力方向正交，缝宽由表及里逐渐变窄。如图1所示。
4.1.3.2压溃弯曲或偏心受压引起的衬砌裂损，裂缝边缘呈压碎状，严重时受压区表面产生碎片剥落、掉块等现象。如图2所示。受压
变形工
受拉一
缝宽一
二受拉衬砌内缘
劈裂范围
衬砌内缘
4.1.3.3错台这是由剪切力引起的裂缝。裂缝宽度在表面与深处大致相同，衬砌在裂缝两侧沿剪切方向有错动，即形成错台。如图3所示。4.2衬砌裂损劣化评定等级
衬砌裂损劣化的等级分为A、B、C、D等四级，如表2。表2
裂损类型
裂损等级
(极严重）)
B(较重)
变形或移动
滑坡滑动使衬砌移动加
衬砌变形、移动、下沉发
展迅速，威胁行车安全
变形或移动速度V>
10mm/年
变形或移动速度在
10mm/年≥V≥3mm/年
而且有新的变形出现
有变形，但速度V
3mm/年
开裂、错动
开裂或错台长度L>10m，宽度
>5mm，且变形继续发展；拱部开裂呈块状，有可能掉落。
开裂、错台长度10m≥L≥5m，但开裂或错台值8>5mm；开裂或错
台使衬砌呈块状，在外力作用下有可能崩和剥落。
开裂或错台长度L<5m且宽度
5mm≥≥3mm；裂缝有发展，但速度不快。
开裂或错台长度L<5m且宽度8
拱顶压溃范围>3m2；或衬砌
剥落最大厚度大于衬砌厚度
的1/4，发生时会危及行车安
压溃范围3m2≥S≥1m2或有
可能掉块。
剥落规模较小，但可能对列车
造成威胁；
拱顶压溃范围S块体大于3cm
压溃范围很小
熨损类型
裂损等级
D(轻微)
变形或移动
有变形，但不发展，而且
对使用无影响，
4.3衬砌裂损的等级评定方法
TB/T2820.2-1997
表2（完）
开裂、错动
一般免裂或无发展状态
个别地方被压溃
4.3.1衬砌变形或移动的等级评定方法是按衬砌变形、移动、下沉等的发展速度来划分的。量测衬砌变形或移动的方法可采用投影式断面测定仪或利用激光的方法对隧道的横断面进行测试；也可采用管式标尺、带尺延伸计、收敛计、带式标尺等仪器，对隧道的净空位移进行测定。在隧道净空位移测定前，必须在隧道衬砌上安设标志，设置测线。4.3.2衬砌开裂的等级评定，主要是根据裂缝的长度和宽度来确定，当然还应考虑裂缝的发展速度加以判定。但目前发展速度限值未能确定，故只能作参考值。对于压溃劣化等级划分是根据所在的部位（重点是拱部）、范围、深度的大小。确定开裂的长度和宽度、错台等可用折尺、比尺等进行，而测定裂缝的发展速度可采用裂缝计和各种应变计，也可采用砂浆饼、油漆标志等方法来测定。
5隧道结构渗漏水劣化评定
5.1隧道渗漏水类型
隧道渗漏水类型包括隧道漏水和涌水（拱部滴水、隧底冒水、孔眼渗水）、隧道衬砌周围积水，潜流冲刷和侵蚀性水对衬砌的侵蚀等几种。5.1.1隧道漏水和涌水隧道围岩的地下水，或洞顶地表水直接地（无衬砌）和间接地（通过衬砌的薄弱环节）以渗、滴、漏、尚、涌等形式进入隧道内所造成的危害，叫漏水或涌水。这是隧道中最常见的一种病害。
5.1.2衬砌周围积水隧道建成后，地表水或地下水向隧道周围渗流汇集，如不能及时排走将引起隧道出现病害就称为积水。5.1.3潜流冲刷由于地下水渗流和流动对隧道衬砌或围岩产生的冲刷和溶蚀作用而引起的隧道病害就叫潜流冲刷。
5.1.4侵蚀性水对衬砌的侵蚀（水蚀）围岩中地下水因含有盐类、酸类和碱类等化学成分，对混凝土衬砌起腐蚀作用而形成的病害（水蚀病害）。5.2渗漏水对隧道功能影响程度的等级评定渗漏水对隧道功能影响程度的等级可分为A,B、C、D四等级，A级又可分为AA和A，两等。如表3、表4所示。
表3pH值与隧道衬砌腐蚀程度等级等级
AA(极严重)
A(严重)
B(较重)
C(中等)
D(轻微)
对混凝土的作用
水泥被溶解，混凝土可能会出现崩裂在短时间内混凝土表面凹凸不平混凝土表面容易变酥、起毛
视混凝土表面有轻微腐蚀现象
漏水或涌水的危害等级
AA(极严重)
Al(严重)
B(较重)
C(中等)
D(轻微)
TB/T2820.2-1997
表4渗漏水对隧道功能影响程度的评定隧道状态
水突然涌入隧道，淹没轨面，危及行车安全电力牵引区段，拱部漏水直接传至接触网。隧底冒水、拱部滴水成线，严寒地区边墙消水，造成严重翻浆冒泥、道床下沉，不能保持正常轨道的几何尺寸，危害正常运行隧道滴水、消水，渗水等引起洞内局部道床翻浆冒泥。漏水使基床状态恶化，钢轨腐蚀，养护周期缩短，继续发展将来会升至B级有漏水，但对列车运行及旅客安全无威胁，并且不影响隧道的使用功能。5.3渗漏水对隧道功能影响程度等级评定的方法5.3.1评定等级时，按病害基准中最严重的-一项评定。5.3.2漏水、涌水的评定方法可用肉眼观察：(1)检查漏水的位置，该部对列车运行、洞内设备功能的影响程度；(2)检查各漏水处的漏水状态(可分为渗水、滴水、满水、涌水四种）；（3)线路上有无翻浆冒泥现象、钢轨及扣件有无锈蚀现象、排水设备是否良好等。另外可用量具及跑表量测漏水量，用道尺或轨检车检查轨道几何状态。5.3.3判定漏水对衬砌有无侵蚀作用的主要方法是对水进行化学测试，测出水的PH值。6隧道冻害劣化评定
6.1隧道冻害的类型
在严寒地区，地下水或地表水进入隧道后，冻结成冰，造成隧道功能受损害，称为冻害。根据冻害的现象，冻害类型可分为挂冰、冰椎、冰塞、冰楔、围岩冻胀、衬砌材质冻融破坏和衬砌冷缩开裂等七种。
6.1.1挂冰衬砌背后的地下水，从衬砌漏出过程中逐渐冻结，形成挂冰，悬挂的叫冰溜（多发生在拱顶范围），见照片1和照片2。照片1
照片2
TB/T2820.2--1997
如漏水沿衬砌表面漫流而下，在边墙上形成冰柱或侧冰，如照片3所示，6.1.2冰椎衬砌漏水落在道床上，逐渐冻结，可生成丘状冰椎；如衬砌漏水和涌水沿隧底流尚，逐渐冻结，就形成冰漫型冰椎，如照片4所示。照片3
照片4
6.1.3冰塞隧道内排水设备如果没有可靠的防冻措施，就可能在某一处先行结冰，逐渐造成堵塞，这种现象称冰塞。
6.1.4冰楔衬背后积水，结冻后体积膨胀，对衬砌产生冰劈作用或冰压力，使之变形破坏，称为冰楔病害。
6.1.5围岩冻胀隧道周围围岩具有冻胀性，受冻后自身体积膨胀，压挤衬砌使衬砌变形开裂，使线路春融翻浆，洞门墙、翼墙前倾开裂（图4），洞口边、仰坡冻融塌（图5）这些病害称为围岩冻胀病害。
(a)正面
(e)级斯面
(b)平面
6.1.6衬砌材质冻融破坏衬砌的孔隙和裂隙被围岩地下水充满，经反复冻融，材质结构遭受破坏作用，变得酥松、酥碎、剥落而破坏。这种病害在蒸汽机车牵引地段的隧道内，拱顶特别5
严重。
TB/T2820.2-1997
6.1.7衬砌冷缩开裂隧道衬砌修筑和合拢时的气温一般在0℃以上，修成后遇低温作用，衬砌会产生明显的冷缩环向裂纹，产生在洞口比较多。这种病害称为衬砌冷缩开裂。6.2冻害对隧道功能影响程度的等级评定隧道结构冻害程度可根据不同情况，划分为A,B、C、D四个级别，其中A级又分为AA和A，两等。如表5。
表5冻害对隧道功能影响程度的等级评定冻害等级
AA(极严重）
Al(严重)
B(较重)
C(中等)
D(轻微）
隧道状态
冻溜、冰柱、冰椎等不断发展，侵入限界，危及行车安全接触网及电力、通讯、信号的架线上挂冰，危及行车安全和洞内作业人员安全道床结冰（丘状冰雄），覆盖親面，严置影响行车。避车洞结冰不能使用，严重影响洞内作业人员的安全，冰楔和函岩冰胀的反复作用使衬砌变形、开裂并构成纵横交错的裂缝冻融使衬劑破坏比较严重：
冻融使道床翻浆冒泥、轨道几何尺寸恶化，冻害造成衬砌变形、开裂，但裂缝未形成纵横交错；冻融使衬砌破坏，但不十分严重；冻害使洞内排水设备破坏，
冻融使线路的养护周期缩短
有冻害，但对行车安全无影响，对隧道使用功能影响轻微。6.3隧道结构冻害等级评定的方法6.3.1评定等级的基准中有多项，在评定时以最严重的一项作为基准6.3.2在评定冻害对隧道功能影响程度时，主要是用肉眼观察及量具测定。7隧道衬砌材料劣化评定
7.1铁路隧道衬砌材料劣化类型
隧道衬砌材料劣化是指修建衬砌的材料（砖、石块、混凝土等）在大气、水、烟、盐等侵蚀介质作用下发生的劣化现象。衬砌材料劣化类型包括混凝土衬砌腐蚀和砌块衬砌的腐蚀两大类。
7.1.1混凝土衬砌的腐蚀混凝土衬砌由于长时间使用，当受到侵蚀介质经常作用时，会出现混凝土强度降低、起毛、酥松、麻面蜂窝、起鼓剥落、孔洞露石、骨料分离等材质破坏。有的用手可捏成粉末，严重者成豆腐渣状，如照片5～7所示。6
照片5表层腐蚀剥落
TB/T2820.2-1997
照片6拱顶腐蚀成洞
7.1.2砌块衬砌的腐蚀用砖、石块等材料修成的隧道衬砌的腐蚀，又可分为灰缝腐蚀和砌块腐蚀两种。
7.1.2.1灰缝腐蚀表现为灰缝失去粘结力和抗压强度，因而发生灰缝脱落，砌块松动，严重的可导致衬砌变形，沿灰缝开裂和掉块，失去支护围岩的能力。7.1.2.2砌块腐蚀用砖、石块修建的衬砌风化剥落的现象。如照片8所示。照片7大面积脱落露石挂冰
7.2衬砌材料劣化等级
照片8边墙变异状况（砖剥落）
衬砌材料劣化等级可分为A,B、C、D等级，而A级又可分为AA和A两等，如表6。衬砌材料
雀化类型
衬砌材料
劣化等级
AA(极严重）
Ai(严
B(较重)
c(中等)
D(轻微)
TB/T2820.2-1997
表6衬砌材料劣化等级评定
混凝土衬劑腐蚀
衬砌材料劣化严重，经常发生剥落，危及行车安全；
初砌厚度为原设计厚度的3/5，混凝土强度大大下降
(1)衬砌材料劣化，稍有外力或震动，即会崩塌或剥落，对行车产生重大影响；(2)腐蚀深度10mm，面积达0.3m2；（3）衬砌有效厚度为设计厚度的2/3左右。
衬砌剥落，材质劣化，衬砌厚度减少，混凝士强度有一定的降低。
衬研有剥落，材质劣化，但不可能有急剧发展。
衬砌有起毛或麻面蜂窝现象，但不严重7.3衬砌材料劣化评定方法
砌块衬砌腐蚀
拱部接缝劣化严重，拱部衬砌有可能掉落大块体（与砌块大小一样）。接缝开裂，其深度大于10cm，砌块错落大于1cm
接缝开裂，但深度小于10cm或砌块有剥落，但剥落体在40mm以
接缝开裂，但深度不大，或砌快有风化剩落，但块体很小。
砌块有轻微风化。
7.3.1确定衬砌材料劣化的类型和等级，可采用目视观察和仪器探测等方法进行。7.3.2评定衬砌材料劣化等级，由于状况有多项，应按劣化最严重的一项评定。7.3.3检查衬砌材料劣化和衬砌厚度的方法有：(1)敲击声检法
(2)衬砌钻孔调查，用简易钻孔机钻孔以调查衬砌厚度及背后情况。7.3.4混凝土强度测定方法用回弹仪和超声仪测定。8
附录A（提示的附录）
变形种类
竖向压扁
横向压扁
预拱下弯
迎拱上拱
边瑶内鼓
项拱上拱
仰拱下弯
边墙外鼓
移动种类
节段转动
节段平移
节段下沉
（或节段上抬）
表A1隧道衬砌横向变形的基本形态变形形态示意
非对称变形
对称变形
竖压大
圖岩侧（外）
隧道净空侧（内）
（上下或左右成对出现）
围岩侧(外）
隧道净空侧（内）
（上下或左右成对出现）
只发生在一侧.如左墙腰，或
左拱腰出现，右墙腰，右拱腰
没出现等。如左、右或上、下相对变形范围相同，但变形大小
不相等。这属于变形部位对
称，变形区不等。
隧道衬砌纵向移动的基本形态
移动形
态示意
级南力
变形特征
1.隧道内轮廊高度减小，宽
度增大：
2.非对称形也可称为斜向
偏压；
3.也可能出现部位对称，变
形大小不等的情形。
1.隧道内轮魔高度增大，宽
度变小：
2.非对称形也可称为斜向
偏压：
3.也可能出现部位对称，变
形大小不等的情形。
1.隧道内净高或净宽小；
2.除拱顶墙腰外，其它部位
都可能发生。
1.隧道内净高或净宽增大；
2.除拱顶墙腰外，其它部位
都可能发生。
移动特征
1.隧道纵轴发生转动角；
2.节段竖接缝出现“V\或\^\形（上、下宽度不等)。
1.隧道纵轴不发生转动；
2.节段竖接缝变宽，但上下变化量相等；3.C与C-,可能不等。
1.隧道纵轴不发生转动：
2.节段接缝宽度未必改变；
3.e上≠e下时，说明隧道有变形。9
移动种类
(或上抬）
下沉（或上抬）
隧道衬砌横向移动的基本形态
移动形
态示意
移动特征
1.隧道竖轴产生转动：
2.转动中心可能出现在不定的高度：3.转动方向视围岩岩体的变形和移动情形而定。
1.隧道竖轴产生平移；
2.C=C=C.否则C或C既有变形又有平移同时存在；
3.C在不同高度处应相等，否则C同时含有转动影响。
起拱线
1.隧道横轴产生垂直位移；
2.佐=诺==一，否则除外，均含有转动和衬砌变形影响：
3.沿横轴处处相等，否则隧道同时发生转动。
1.隧道竖轴没动，仅衬砌一部分（半侧拱墙）发生转动；
2.3指不包括拱轴变形的影响（如边墙的倾斜角）；
3.既可能一侧发生，也可能两侧发生。1.隧道竖轴无转动；bzxz.net
2.或拱部发生平移，或墙体单独平移，或两者兼有；
3.C、C、C\各值都未必相等，
1.隧道横轴没动，仅衬确一部分（半侧拱墙）发生垂直位移：
2.≠e说明墙身有变形或裂缝存在。
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