肖廣智

(中國鐵路總公司工程管理中心，北京 100844)

0 引言

隨著鐵路事業(yè)的快速發(fā)展，隧道的數(shù)量也急劇增長，目前我國已成為世界隧道大國，特別是高速鐵路隧道數(shù)量居世界之首。截至2017年底，我國鐵路營業(yè)里程達(dá)12.7萬km，投入運(yùn)營的隧道14 768座，總長15 781 km，其中高速鐵路隧道3 220座，總長5 359 km，在建鐵路隧道總長8 234 km，其中高速鐵路隧道總長3 850 km[1]。通過克服高壓富水巖溶、斷層、巖爆、高地應(yīng)力軟巖、瓦斯等各種復(fù)雜地質(zhì)條件及高寒、高地溫、高海拔等惡劣環(huán)境條件，我國的鐵路隧道建設(shè)技術(shù)取得了長足的進(jìn)步，安全事故逐年下降，施工質(zhì)量逐步提升。但在即將開通和已經(jīng)開通運(yùn)營的部分隧道中，仍存在仰拱上拱、涌水、拱頂?shù)魤K風(fēng)險3種典型的襯砌病害現(xiàn)象。鑒于鐵路隧道，特別是高速鐵路隧道高安全性的運(yùn)營環(huán)境要求，筆者結(jié)合近年來組織或參與病害處治的體會和思考，對當(dāng)前鐵路隧道典型病害原因進(jìn)行分析，并對隧道的設(shè)計施工技術(shù)措施提出建議。

1 仰拱上拱

在近年來建成的鐵路隧道中，部分隧道在開通運(yùn)營前或運(yùn)營后出現(xiàn)了仰拱或底板上拱現(xiàn)象，造成軌道上浮，對運(yùn)營安全帶來一定影響。下面結(jié)合工作體會和研究心得對產(chǎn)生上拱的原因進(jìn)行分析，并對隧道設(shè)計施工措施提出建議。

1.1 原因分析

有的隧道產(chǎn)生上拱的原因比較單一，也比較明確，有的則比較復(fù)雜，原因分析存在很大分歧，難以達(dá)成共識。但綜合來看，從主客觀方面分析其原因如下。

客觀因素：1)地應(yīng)力。部分地段存在較大的水平構(gòu)造地應(yīng)力，緩傾薄層巖層在隧道開挖后產(chǎn)生“彎曲”應(yīng)力；2)地下水。處于季節(jié)變動帶的巖溶裂隙、管道等受強(qiáng)降雨影響，隧道底部產(chǎn)生水壓；仰拱回填層和找平層層間“囊狀水”受列車往復(fù)作用產(chǎn)生局部水壓，如圖1所示；3)膨脹性圍巖。隧道開挖施工打破了原有山體的水力平衡，全隧貫通后在隧道周邊形成了過水通道，開挖失水、貫通匯水造成的干濕交替以及旱季、雨季水量變化造成圍巖含水率變化，引起膨脹性圍巖產(chǎn)生膨脹力[2]。

圖1 仰拱后澆層與先澆層存在層間“囊狀水”Fig.1 "Cystic water" exists between post-pouring layer and first pouring layer of inverted arch

主觀因素：1)存在施工質(zhì)量缺陷，仰拱厚度嚴(yán)重不足，或仰拱開挖形狀不符合設(shè)計要求，致使結(jié)構(gòu)受力薄弱；2)對隧道底部無碴軌道適應(yīng)變形的敏感性研究不足。無碴軌道要求變形控制在毫米級，而隧底結(jié)構(gòu)變形適應(yīng)能力在厘米級，常規(guī)設(shè)計中隧底結(jié)構(gòu)按強(qiáng)度控制設(shè)計，未考慮按毫米級變形控制設(shè)計；3)對膨脹性圍巖作用在隧道結(jié)構(gòu)上的力學(xué)行為和變形機(jī)制研究不足。近年來發(fā)生上拱的隧道多為微、弱膨脹性圍巖，在采用無碴軌道的隧道中，其膨脹性圍巖設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)需研究和調(diào)整。

對于因地下水、高地應(yīng)力、施工質(zhì)量等引起上拱的隧道，其產(chǎn)生上拱的原因相對比較明確，而對于緩傾泥質(zhì)巖層隧道，發(fā)生上拱的原因則比較復(fù)雜，較多隧道在治理過程中對上拱原因分析未形成一致意見。下面結(jié)合十幾座類似地層隧道(具體隧道統(tǒng)計表略去)上拱規(guī)律統(tǒng)計，對其產(chǎn)生上拱的原因進(jìn)行分析。

1.1.1 緩傾泥質(zhì)巖層隧道發(fā)生上拱的規(guī)律統(tǒng)計

1)發(fā)生上拱的時間一般在隧道貫通1～3年內(nèi)，持續(xù)時間最長的已達(dá)5年；

2)發(fā)生上拱的圍巖大部分為Ⅳ級圍巖，個別為Ⅲ、Ⅴ級圍巖；

3)上拱值在微、弱膨脹性圍巖中一般為15～30 mm；若增加富水、腐蝕性環(huán)境或膨脹性礦物含量超標(biāo)等因素，則上拱值可達(dá)到40～70 mm。

1.1.2 緩傾泥質(zhì)巖層隧道上拱原因分析

隧道上拱實際上是隧道底部圍巖支承能力與支護(hù)抗力不足以抵抗圍巖作用力后產(chǎn)生的變形，發(fā)生的原因十分復(fù)雜，可能與微、弱膨脹作用，板彎曲應(yīng)力作用，水平地應(yīng)力作用，泥巖的劣化、蠕變，質(zhì)量缺陷和結(jié)構(gòu)薄弱等因素有關(guān)。

1)微、弱膨脹作用。泥巖為隔水層，一般為弱富水，隧道開挖、排水使圍巖失水，導(dǎo)致含水率降低，而隧道在運(yùn)營后形成永久排水通道，通過圍巖裂隙襲奪地下水，使得圍巖含水率增加而產(chǎn)生膨脹力。北方的隧道夏季比冬季嚴(yán)重，而南方并不明顯。

2)泥巖的劣化、蠕變。泥質(zhì)巖層在地下水和動荷載作用下，發(fā)生劣化和蠕變，強(qiáng)度大大降低，且持續(xù)時間較長。

3)體積擴(kuò)容膨脹作用。節(jié)理裂隙發(fā)育富水地段、含石膏等膨脹性礦物、腐蝕性環(huán)境等可產(chǎn)生較大的體積擴(kuò)容膨脹力，使仰拱產(chǎn)生較大的上拱值。如中南部通道南呂梁山隧道膏溶角礫巖段隧道邊墻開裂、道床上拱，最大值達(dá)70 mm；達(dá)成鐵路擴(kuò)能改造工程云頂隧道泥巖較富水、腐蝕性環(huán)境，道床上拱最大值達(dá)52 mm。

4)板彎曲應(yīng)力作用。隧道開挖后應(yīng)力釋放造成緩傾薄層巖層彎曲變形，如蘭渝鐵路四方山隧道泥質(zhì)砂巖在施工中發(fā)生仰拱圍巖開裂，在開通前發(fā)生多處道床上拱；中南部通道石樓隧道在施工中發(fā)生仰拱、下臺階開裂上拱，加強(qiáng)底部結(jié)構(gòu)后未發(fā)生道床上拱。水平巖層彎曲變形圖示及現(xiàn)場照片見圖2。

(a) 變形圖示

(b) 現(xiàn)場照片

5)水平地應(yīng)力作用。局部存在較大的水平構(gòu)造地應(yīng)力，使隧道底部產(chǎn)生擠壓變形，如蘭渝鐵路玄真關(guān)、六沾鐵路三聯(lián)隧道等。

6)質(zhì)量缺陷。仰拱實際施工的形狀和厚度往往存在缺陷，達(dá)不到設(shè)計要求，這也是目前的一個質(zhì)量通病。

7)結(jié)構(gòu)薄弱。雙線隧道跨度較大，在隧道結(jié)構(gòu)中仰拱為受力的薄弱環(huán)節(jié)，特別是在Ⅲ、Ⅳ級圍巖中初期支護(hù)仰拱不封閉，不但使仰拱結(jié)構(gòu)比拱墻更加薄弱，也使得仰拱開挖失去安裝鋼架的制約，其輪廓往往更加不易滿足設(shè)計要求；單線隧道邊墻由于曲率較小，成為受力的薄弱環(huán)節(jié)。因此，病害表現(xiàn)形式一般是雙線隧道道床上拱，單線隧道邊墻開裂(平底板結(jié)構(gòu)或膨脹力較大時道床也發(fā)生上拱)。

1.2 設(shè)計施工措施建議

1)有上拱風(fēng)險的隧道應(yīng)進(jìn)行無砟和有砟軌道方案論證，采用無砟軌道時可考慮采用單元板式無砟軌道，或采用便于更換、調(diào)高處理的新型無砟軌道。

2)應(yīng)高度重視緩傾薄層泥質(zhì)巖層對隧道結(jié)構(gòu)，特別是仰拱結(jié)構(gòu)的影響，并開展相關(guān)研究對其工程特性和隧道力學(xué)行為進(jìn)行分析；對已產(chǎn)生上拱病害的隧道開展長期監(jiān)測，掌握變形發(fā)展趨勢、底板下部巖層深部變形、結(jié)構(gòu)受力等。

3)加強(qiáng)勘察設(shè)計。應(yīng)對緩傾泥質(zhì)巖層進(jìn)行專項勘察和特殊設(shè)計，隧道底部結(jié)構(gòu)設(shè)計方法由原來的按裂縫控制的強(qiáng)度設(shè)計法改為按無砟軌道允許變形控制的剛度設(shè)計法。

4)單線隧道宜增大邊墻曲率，改善受力條件；雙線隧道宜增大仰拱曲率，以加強(qiáng)仰拱結(jié)構(gòu)，防止上拱。存在上拱風(fēng)險的Ⅲ、Ⅳ級圍巖，可在仰拱增設(shè)鋼拱架以封閉初期支護(hù)，二次襯砌采用鋼筋混凝土。必要時在仰拱下設(shè)置錨桿。

5)加強(qiáng)防排水措施，避免圍巖特別是底部積聚地下水，如設(shè)置泄水洞、隧底深埋水溝、可維護(hù)性排水設(shè)施等。

6)研究隧道底部混凝土施工工藝。底部混凝土可一次灌注成型，避免分層灌注出現(xiàn)“囊狀水”；當(dāng)必須分層灌注時應(yīng)切實做好清理、鑿毛等措施，防止分層縫進(jìn)水產(chǎn)生水壓，引起軌道上拱。

7)加強(qiáng)仰拱施工質(zhì)量控制，對基底虛碴、仰拱輪廓、厚度等進(jìn)行專項檢查，留存可追溯性文檔。

2 涌水、漏水

近年來，在開通的部分鐵路隧道中發(fā)生了涌水、漏水病害，比較典型的有：1)底部涌水造成仰拱及軌道上拱；2)邊墻涌水造成邊墻開裂、內(nèi)擠甚至掉塊；3)拱頂嚴(yán)重漏水，主要是拱頂施工縫、壓漿孔、蜂窩麻面漏水、射水等(見圖3)。下面對涌水、漏水病害原因進(jìn)行初步分析，并從設(shè)計、施工、建設(shè)管理與運(yùn)營維護(hù)等方面提出建議措施。

(a) 仰拱產(chǎn)生高壓水

(b) 邊墻產(chǎn)生水壓，開裂

(c) 拱頂射水

2.1 原因分析

1)存在巖溶管道，未采取有效的排水措施，遇強(qiáng)降雨時，水壓、水量突然增加；2)處于季節(jié)變動帶的富水地段，遇強(qiáng)降雨時，水壓、水量突然增加；3)墻底排水系統(tǒng)失效或排水能力不足，泄水洞未起到泄水作用，致使水位上升、靜壓過大；4)施工縫存在質(zhì)量缺陷；5)拱部混凝土存在不同程度的空洞或空隙[2]。

2.2 設(shè)計、施工及管理措施建議

2.2.1 優(yōu)化和加強(qiáng)設(shè)計措施

1)加強(qiáng)巖溶隧道勘察選線工作，盡量繞避巖溶強(qiáng)烈發(fā)育地帶、可溶巖和非可溶巖接觸帶、巖溶水富集區(qū)及巖溶水排泄帶；不能繞避時，應(yīng)詳細(xì)調(diào)查工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，并以最短的距離通過。線路高程宜在垂直滲流帶中，不宜在水平徑流帶中[3]。

2)對于施工揭示的巖溶，應(yīng)充分評估長期運(yùn)營條件下的強(qiáng)降雨危害，提前采取泄水洞及其他泄排水措施。

3)巖溶發(fā)育區(qū)段可考慮采用鋼筋混凝土加強(qiáng)襯砌結(jié)構(gòu)，使其具有一定抗水壓能力。

4)復(fù)雜地質(zhì)區(qū)段不宜設(shè)置下錨段等變斷面結(jié)構(gòu)。

5)富水地段應(yīng)加強(qiáng)防排水措施，進(jìn)行專項設(shè)計。

6)抗水壓襯砌與非抗水壓襯砌之間應(yīng)進(jìn)行分區(qū)防水設(shè)計，水文地質(zhì)條件相差較大的單元之間宜進(jìn)行分區(qū)防水設(shè)計。

7)巖溶承壓水、富水?dāng)鄬拥鹊囟我嗽O(shè)計永久泄水降壓措施，泄水洞宜與溶洞直接聯(lián)通。

8)優(yōu)化施工縫防水設(shè)計，試驗研究中埋式止水帶改進(jìn)或替代措施。

9)施工中對開挖揭示的水文地質(zhì)情況進(jìn)行再評價，必要時增加防排水措施并加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。

2.2.2 加強(qiáng)施工管理，優(yōu)化施工工藝

1)采取可靠的措施，確保初期支護(hù)與圍巖密貼，初期支護(hù)背后空洞應(yīng)及時進(jìn)行注漿回填[4-6]。

2)繼續(xù)深化研究和改進(jìn)襯砌混凝土灌注工藝，保證混凝土灌注密實，及時注漿回填拱部存在的空洞。

3)提高防水板鋪設(shè)的牢固度和焊接質(zhì)量，提高防水板的柔韌性，并研究開發(fā)新型防水材料和施工工藝。

4)富水地段加強(qiáng)襯砌背后排水及墻底泄水措施的施工質(zhì)量。

5)泄水工程必須施作到位，保證泄水通暢。

2.2.3 加強(qiáng)建設(shè)和運(yùn)營維護(hù)管理

1)加強(qiáng)施工質(zhì)量檢查。重點(diǎn)是初期支護(hù)背后脫空、防水板和止水帶安裝、襯砌密實度等的檢查。

2)建立和完善襯砌質(zhì)量評估系統(tǒng)。收集檢查、驗收發(fā)現(xiàn)的問題并建立質(zhì)量問題庫，落實整改責(zé)任和時限，并組織對整改情況進(jìn)行復(fù)查，實現(xiàn)閉環(huán)管理。

3)加強(qiáng)運(yùn)營維護(hù)管理。①鐵路隧道運(yùn)營維修工作應(yīng)按照“預(yù)防為主，預(yù)防和整治相結(jié)合”的原則進(jìn)行，采取經(jīng)常保養(yǎng)和綜合維修相結(jié)合的方式，及時消除危及行車安全的病害；②成立專業(yè)的檢查維修隊伍，加強(qiáng)對排水設(shè)施的維護(hù)管理，定期檢查(特別是汛期前應(yīng)進(jìn)行全面排查)，及時對泄水洞、排水洞、排水溝、排水廊道等進(jìn)行清淤，對排水盲管進(jìn)行清理結(jié)晶物等疏通工作；③積極研究和配置專業(yè)測試和維修設(shè)備，發(fā)展機(jī)械化作業(yè)，提高維修效率和維修質(zhì)量。

3 拱頂?shù)魤K

近年來，在建或運(yùn)營的部分隧道出現(xiàn)了不同程度的二次襯砌拱頂空洞、襯砌厚度不足、裂縫、施工縫開裂、空鼓、混凝土不密實等質(zhì)量問題，導(dǎo)致隧道產(chǎn)生掉塊風(fēng)險?，F(xiàn)場敲擊檢查處理后的照片見圖4—5。

(a)

(b)

(c)

(a)

(b)

(c)

3.1 拱頂?shù)魤K原因分析

3.1.1 拱部混凝土產(chǎn)生空洞、厚度不足的原因

混凝土質(zhì)量的主要控制因素為施工工藝、工裝設(shè)備配備、施工管理等。

1)拱部灌注混凝土施工工藝控制不到位。

①拱頂灌注工藝不合理。拱部混凝土灌注進(jìn)料口布置、排氣、振搗灌注方法等不合理，導(dǎo)致混凝土未能有效充填拱部。

②防水板存在脫落風(fēng)險，導(dǎo)致拱頂防水板與初期支護(hù)之間存在空隙。澆筑襯砌邊墻時混凝土沖擊造成防水板下滑，使拱頂防水板與初期支護(hù)之間存在空隙，導(dǎo)致混凝土在拱頂出現(xiàn)空洞。

③回填注漿針對性差，未能達(dá)到確保拱部回填密實的目的?；炷凉嘧⑼瓿珊?，對空洞情況不清楚，盲目進(jìn)行程序性回填注漿。

④缺乏配套工裝設(shè)備。

2)質(zhì)量自控不到位。

①混凝土灌注質(zhì)量自檢不到位。在補(bǔ)注漿前未進(jìn)行無損檢測，缺乏評估依據(jù)，造成回填注漿缺乏針對性；回填注漿后，未再次進(jìn)行復(fù)檢。

②欠挖、初期支護(hù)變形侵限檢查及處理不到位，致使二次襯砌混凝土厚度不足。

3)第三方檢測時機(jī)不當(dāng)。

第三方檢測的時機(jī)應(yīng)合理確定，現(xiàn)場存在的問題主要為：①施工單位未進(jìn)行自檢，未進(jìn)行回填注漿和復(fù)檢，直接進(jìn)行第三方檢測，造成第三方檢測代替自檢；②隧道貫通，并進(jìn)行接觸網(wǎng)立柱安裝后，才進(jìn)行第三方檢測，增加了檢測盲區(qū)，缺乏對接觸網(wǎng)槽道和立柱附近檢測盲區(qū)的補(bǔ)充檢測手段。

3.1.2 施工縫缺陷原因

隧道施工縫產(chǎn)生開裂、空鼓、掉塊的主要原因是：1)隧道施工縫中埋止水帶偏位切割混凝土，造成混凝土厚度不足、空鼓產(chǎn)生掉塊，占隧道施工縫開裂空鼓掉塊問題的70%以上；2)臺車固定時頂裂已完成的襯砌；3)施工縫處漏漿、離析產(chǎn)生蜂窩麻面，造成開裂掉塊(以上簡稱施工縫“三掉塊”)。另外，襯砌混凝土不密實、澆筑不連續(xù)而產(chǎn)生施工冷縫或夾層、局部襯砌厚度不足等也是造成施工縫開裂掉塊的重要原因。

3.1.3 襯砌開裂原因

襯砌開裂的原因比較復(fù)雜，主要有以下幾個方面。

1)外荷載。如地形偏壓、順層偏壓、膨脹、蠕變、水壓、凍脹、地應(yīng)力等。

2)施工質(zhì)量、施工工藝。如襯砌拆模時間過早，混凝土養(yǎng)護(hù)不到位，初期支護(hù)變形較大時過早施作二次襯砌，基底存在虛砟或軟弱基礎(chǔ)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻沉降，仰拱和邊墻襯砌施工縫不對應(yīng)，襯砌厚度、強(qiáng)度不足等。

3)溫度、干縮等。如溫差較大的洞口段、一次灌注混凝土過長、襯砌施工時存在混凝土澆注冷縫、未按規(guī)定采取相關(guān)措施等。

3.2 設(shè)計、施工措施建議

為防范鐵路隧道混凝土襯砌掉塊，確保運(yùn)營安全，提出設(shè)計、施工措施建議如下。

3.2.1 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計

1) 優(yōu)化下錨段斷面型式及結(jié)構(gòu)設(shè)計，盡量減少隧道斷面頻繁變化，下錨段宜設(shè)計為鋼筋混凝土襯砌或配置構(gòu)造鋼筋。

2)盡量減少隧道內(nèi)附屬洞室的設(shè)置數(shù)量。

3)優(yōu)化施工縫防水設(shè)計，試驗研究中埋式止水帶替代措施。

4)加強(qiáng)特殊工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的評估，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計受力工況與實際相符。

5)研究試驗施工縫預(yù)留“V”型槽結(jié)構(gòu)型式。通過借鑒日本某隧道施工，安順—六盤水鐵路隧道施工縫采用預(yù)留“V”型槽結(jié)構(gòu)型式，取得了較好效果，見圖6—7。

圖6 日本某隧道“V”型槽施工縫Fig.6 Construction joints of V-shaped groove of a tunnel in Japan

圖7 安六鐵路隧道“V”型槽施工縫Fig.7 Construction joints of V-shaped groove of Anshun-Liupanshui Railway Tunnel

3.2.2 加強(qiáng)施工管理，優(yōu)化施工工藝，確保施工質(zhì)量滿足設(shè)計和規(guī)范要求

為預(yù)防鐵路隧道二次襯砌拱頂空洞，提高施工質(zhì)量，鐵路總公司組織開展了現(xiàn)場試驗和研究，總結(jié)了鐵路隧道二次襯砌預(yù)防拱頂空洞實施意見，對襯砌臺車剛度、排氣孔設(shè)置、隧道開挖成形控制、防水板鋪設(shè)、混凝土澆注方法、回填注漿及檢查等提出了具體要求。2016年11月17日在京沈客專召開了隧道襯砌施工成套技術(shù)現(xiàn)場觀摩會，會議形成了指導(dǎo)意見。成套技術(shù)主要包括襯砌臺車加裝料斗與滑槽實現(xiàn)混凝土分層逐窗入模澆注、徑向預(yù)埋RPC注漿管與拱頂帶模注漿技術(shù)及注制漿一體機(jī)、二次襯砌定型組合鋼模板、仰拱輕便弧形腹膜與定性組合鋼模板、防水板鋪設(shè)臺車與超聲波焊機(jī)、襯砌噴淋養(yǎng)護(hù)臺車與霧炮、水溝電纜槽移動模架等。

目前正在結(jié)合科研課題開展新型智能襯砌臺車襯砌綜合施工技術(shù)研究和試驗，以改變傳統(tǒng)的襯砌臺車僅提供襯砌模板的理念，建立襯砌臺車是保證混凝土澆注質(zhì)量、承載混凝土施工技術(shù)載體的理念。新型智能襯砌臺車擬實現(xiàn)建立在自動檢測、監(jiān)測、報警、數(shù)據(jù)傳輸?shù)然A(chǔ)上的信息化，并進(jìn)而依托管理平臺實現(xiàn)智能化。

具體施工技術(shù)措施建議如下：

1) 加強(qiáng)隧道光面爆破控制，提高開挖輪廓成型質(zhì)量[4-6]。

2) 加強(qiáng)隧道開挖輪廓的測量，及時處理超欠挖[4-6]。

3) 采取可靠的措施，確保初期支護(hù)與圍巖密貼；初期支護(hù)背后空洞應(yīng)及時進(jìn)行注漿回填[4-6]。

4) 提高防水板鋪設(shè)的牢固度和焊接質(zhì)量，避免因防水板脫落或撕裂造成襯砌分層；提高防水板的柔軟性，防水板與墊圈應(yīng)同材質(zhì)、同廠家。

5) 嚴(yán)禁采用抹面、勾縫的方法對襯砌施工縫、蜂窩麻面等部位隨意修補(bǔ)。

6) 襯砌混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑。采取可靠工藝措施保證混凝土灌注密實，及時注漿回填拱部存在的空洞。冷縫應(yīng)采取植筋等處理措施。仰拱與邊墻施工縫應(yīng)相對應(yīng)。

7) 臺車支立時應(yīng)加強(qiáng)對已澆筑襯砌端頭的保護(hù)，防止混凝土受損。

8) 加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)管理，采用噴淋、養(yǎng)護(hù)臺車等措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)[7]。

9) 加強(qiáng)仰拱開挖輪廓控制，確保仰拱輪廓與設(shè)計相符，仰拱下禁止存在虛碴。

4 結(jié)論與建議

1)鐵路隧道仰拱上拱的主要原因為水壓力及水對地層的軟化作用，地層構(gòu)造應(yīng)力、結(jié)構(gòu)應(yīng)力、膨脹力，施工質(zhì)量，結(jié)構(gòu)剛度不足等，建議采取無碴軌道結(jié)構(gòu)優(yōu)化、加強(qiáng)隧底防排水、加大仰拱矢跨比、加強(qiáng)仰拱結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度、確保仰拱施工質(zhì)量等措施。

2)隧道產(chǎn)生涌水的主要原因是巖溶、斷層等復(fù)雜的水文地質(zhì)條件，排、泄水設(shè)施未充分發(fā)揮作用，施工質(zhì)量缺陷等，建議采取加強(qiáng)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘察及施工地質(zhì)評估，加強(qiáng)排、泄水措施設(shè)計，加強(qiáng)排、泄水設(shè)施維護(hù)、管理，加強(qiáng)襯砌施工質(zhì)量控制等措施。

3)隧道產(chǎn)生拱頂?shù)魤K風(fēng)險的主要原因是襯砌拱部存在空洞、厚度不足、開裂、施工縫缺陷等施工質(zhì)量問題，建議采取優(yōu)化施工縫結(jié)構(gòu)設(shè)計、加強(qiáng)開挖和防水板鋪設(shè)質(zhì)量控制、配備先進(jìn)工裝設(shè)備以確保拱部混凝土及施工縫施工質(zhì)量等措施。

建議對以下問題進(jìn)一步研究：1)隧道內(nèi)無碴軌道結(jié)構(gòu)型式深化研究、緩傾薄層泥質(zhì)地層力學(xué)特性、蠕變特性及仰拱上拱機(jī)制；2)仰拱或底板下排水問題；3)排水盲管的可維護(hù)性問題；4)拱部襯砌混凝土灌注工裝、工藝深化研究等。