公路隧道衬砌混凝土裂缝原因治理方法论文

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论隧道衬砌裂缝的原因及处理措施

论隧道衬砌裂缝的原因及处理措施

论隧道衬砌裂缝的原因及处理措施摘要:本文结合工程实例,针对省道301线K159+170处寿庆隧道隧道部分衬砌开裂的产生原因进行了分析。

并对其病害提出了一些有效的相应处理措施。

供同行参考。

关建词:衬砌裂缝;原因分析;处理措施1、工程概况寿庆隧道位于省道301线公路改建工程内,里程桩号为K159+170,隧道单洞双向行车,长750米,采用新奥法施工。

该隧道于2007年7月正式开工,于2008年7月竣工。

2、病害现状及原因分析根据福建金通建设工程检测有限公司的隧道检测报告可以看出:裂缝类型主要包括侧墙横向裂缝和拱顶纵向裂缝,其中拱项裂8条,侧墙裂缝5条,最宽约1.55厘米。

衬砌裂缝的成因比较复杂,涉及到地质状况、衬砌施工时机、围岩应力分布、衬砌混凝土强度、衬砌厚度、衬砌脱空等多重因素,判断哪个因素占据主导地位常常依靠经验。

将根据现有资料,对该遂道衬砌裂缝产生的机理进行简单分析。

2.1根据钻孔取芯结果,隧道侧墙有三条竖向裂缝处的衬砌厚度不足,而衬砌混凝土浇注时会产生水化热,水灰比过大也会增加水化热的程度,衬砌由于内外温差产生温度内应力,温度应力可能在个别衬砌厚度不足的地方超过了混凝土抗拉强度,从而造成开裂;另一方面,衬砌每一节段浇注长度为8米;混凝土纵向收缩也可能产生裂缝。

2.2该隧道衬砌裂缝主要表现为拱顶纵向水平裂缝,根据地质雷达检测结果,拱顶局部位置存在衬背脱空或衬砌混凝土欠密实的缺陷,从而使衬砌承受的围岩压力不均衡,严重时由于两侧围岩的挤压效应在拱顶产生较大的拉应力,从而使拱顶或拱腰位置出现拉裂型裂缝。

拱顶纵向水平裂缝还可能与拆模过早和泵送混凝土有一定关系。

检测过程中未见裂缝处渗漏水,说明防水卷材基本完好,拱顶不利拉应力尚未充分发展。

需要说明的是,该隧道衬背脱空处未必产生裂缝,有些脱空处由于混凝土胶结性能较好并未出现裂缝,但如果不进行处理,可能会随着混凝土材料性能的劣化而出现新裂缝。

2.3昼夜温差和四季温差以及运营期间的环境条件变化也可能会加剧裂缝的扩展。

浅析隧道衬砌混凝土裂缝成因和防治

浅析隧道衬砌混凝土裂缝成因和防治

照;塑:丝凰.浅析隧道衬砌混凝土裂缝成因和防治方彩虹叶长征(浙江金顺路桥建设有限公司,浙江东阳322100):’c}i%要]在隧道施工中,村砌混凝±出现裂缝具有普遍性。

本文针对混凝土裂缝产生的原因,提出裂缝的预防和治理方法.对提高混凝土一4衬砌施工水平有借鉴意义。

+p揪】村砌混凝士;裂痕成因;防治‘,,随着近年来经济的发展,我国修建了大量的公路隧道。

随着隧道的数量和里程的迅速增长,隧道二次衬砌施工普遍采用整体式钢模板台车、泵送混凝土的施工工艺,但隧道二次衬砌砼出现裂缝也成为一种比较普遍的现象。

由于二衬砼裂缝会对隧道结构的受力、防排水、外观等产生不良影响,如果处理不及时,则可能引起二衬渗i漏)水、钢筋锈蚀,并造成结构受力重分布,引起裂缝扩展,形成恶性循环。

严重时可能引起=衬局部掉落,甚至造成结构的整体性破坏,从而缩短隧道的维护周期和使用寿命;因此我们也必须重视裂缝对隧道的影响。

1裂缝的类型隧道二衬裂缝类型主要有:温度裂缝、干缩裂缝、施工缝处裂缝、外力荷载作用裂缝等。

L1温度梨缝混凝土施工中,水泥水化过程中产生大量的热量,在混凝土内部及其表面形成温度梯度,内外张力超过混凝土内外约束力时就会产生温度裂缝。

裂缝宽度、深度冬季较明显,夏季较窄;施工中产生温度裂缝主要与衬砌混凝±厚度及水泥品种、用量有关。

12干缩磊L缝二衬砼在硬化过程中水分慢慢蒸发故失,而水泥石中凝结胶体干燥收缩产生变形,受到二衬台车整体钢模及围岩的约束,产生徐变应力,当应力值超过混疑土的抗拉强度时,就会出现表面裂缝,其走向没有明显规律。

影晌因素主要为:水泥种类用量以及水灰比,砂石料粗细、级配的合理性,外加剂品种和掺量多少。

13施工缝伪矧在二衬砼施工过程中,由于停电、机械故障等原因迫使混凝土浇注中断时间超过混凝土的凝结时间,或超过混凝土的正常连续作业时间。

因而产生明显裂缝。

隧道整体=衬前—般先在隧道两边浇注矮边墙(高80cm左右),矮边墙混凝表面应进行凿毛处理,再用水泥砂浆垫层,如直接在原混凝土E进行衬砌,以致新旧混疑接茬间出现裂!逢o 1.4外力荷栽作用裂缝仰拱或边墙基础未清理干净,混凝浇注后,基底产生不均匀的沉降,而使整体钢模台车定位不牢固以及脱模过早,或在脱模时混凝土受到较大外力撞击等都容易产生变形裂缝。

隧道施工工程论文隧道施工技术论文

隧道施工工程论文隧道施工技术论文

隧道衬砌裂‎损及其防治‎【摘要】作为地下工‎程的重点项‎目隧道工程‎,由于其复杂‎性,难维修与难‎管理,质量问题一‎直困扰着广‎大工程技术‎人员和科研‎工作者。

本文先对运‎营隧道衬砌‎裂损进行相‎关分析,主要对隧道‎衬砌裂损问‎题阐述了作‎者的对策。

【关键词】衬砌裂损;隧道;防治随着基础设‎施建设的逐‎步加强,中国已经成‎为世界上隧‎道工程数量‎最多、发展最快的‎国家。

作为交通运‎输的咽喉,运营隧道结‎构的安全状‎况影响着客‎货运输的效‎益及安全。

但是,由于水害、冻害、不良地质及‎衬砌材料侵‎蚀等原因,运营隧道的‎衬砌混凝土‎出现开裂、变形、疏松、剥落、掉块等现象‎,降低了衬砌‎结构的承载‎能力,缩短了使用‎寿命,甚至导致衬‎砌结构失稳‎、遭到破坏。

如何对运营‎隧道进行健‎康诊断、病害与灾害‎的预防和控‎制就显得极‎为重要。

本文主要针‎对运营隧道‎衬砌裂损病‎害及其防治‎措施进行分‎析。

1 衬砌裂损的‎类型隧道衬砌裂‎损的类型主‎要有衬砌变‎形、衬砌移动、衬砌开裂3‎种。

1.1 衬砌变形:衬砌变形有‎横向变形和‎纵向变形两‎种,其中横向变‎形是主要变‎形。

横向变形是‎指衬砌由于‎受力原因而‎引起拱轴形‎状的改变。

1.2 衬砌移动:衬砌移动是‎指衬砌的整‎体或其中一‎部分出现转‎动、平移和下沉‎等变化,也有纵向和‎横向之分。

1.3 衬砌开裂:衬砌开裂是‎指衬砌表面‎出现裂纹、裂缝或贯通‎衬砌全部厚‎度的裂纹的‎总称,是衬砌变形‎的结果。

衬砌开裂包‎括张裂、压溃和错台‎3种:①张裂。

张裂是弯曲‎受拉和偏心‎受拉引起的‎裂损。

②压溃。

压溃是弯曲‎或偏心受压‎引起的衬砌‎裂损。

③错台。

错台是由剪‎切力引起的‎裂缝,裂缝宽度在‎表面至深处‎大致相同。

2 衬砌裂损的‎防治措施2.1 衬砌裂损的‎防治原则防治衬砌裂‎损病害首先‎要消灭已有‎的衬砌裂损‎带来的对结‎构及运营的‎一切危害,并防止裂损‎再加大。

其次是采用‎以稳固围岩‎为主,稳固围岩与‎加固衬砌相‎结合的综合‎治理措施。

隧道衬砌裂缝产生原因分析及预防和治理措施

隧道衬砌裂缝产生原因分析及预防和治理措施

兰州交通大学继续教育学院毕业设计(论文)专业(班级):12级土木工程指导教师:刘永孝学生姓名:王建龙学号: 5设计题目:隧道衬砌裂缝产生原因分析及预防和治理措施毕业设计成绩评议表有无错误等。

毕业设计(论文)任务书班级:土木工程12级学生姓名:王建龙指导老师:刘永孝开题报告班级:12级土木工程专升本学生姓名:王建龙指导老师:刘永孝几中期报告班级:12级土木工程专升本学生姓名:王建龙指导老师:刘永孝结题验收班级:12级土木工程专升本学生姓名:王建龙摘要随着国民经济的迅速发展,我国交通运输事业得到了蓬勃发展。

隧道作为公路工程建设中的一个重要结构物,也迎来了规模空前的建设热潮。

因其在改善路线线形、缩短里程和行车时间、提高运营效益以及减少占地面积等方面发挥的重要作用,必将得到更为广泛的推广和发展。

但是,我国地域自然条件差异较大,隧道穿越的山体地质及水文等条件复杂多变。

由于对局部软弱围岩、膨胀性围岩以及对衬砌有侵蚀性的环境水等调查不足;未能采用加强衬砌结构或防治措施不当;部分地段隧道衬砌施工质量缺陷等,造成了许多运营隧道出现衬砌裂缝。

如衬砌裂缝处治不当就会出现渗漏水,不但不易修缮而且影响隧道正常运营,造成隧道衬砌和通风、照明及消防设备的腐蚀损坏,造成路面积水使行车环境恶化,从而降低行车速度和安全性能。

因此对隧道衬砌裂缝进行相关研究是十分必要的。

本文从隧道衬砌裂缝的类型入手,从施工角度分析了隧道衬砌裂缝产生的原因,再现衬砌裂缝特征及破坏形式,得出隧道衬砌裂缝产生及发展规律,从而对隧道设计、施工以及衬砌裂缝病害的防治提出一些粗浅见解。

关键词:隧道;衬砌;裂缝;产生原因;预防;治理AbstractWith the rapid development of national economy, transport undertakings have developed vigorously in our country. Tunnel as a highway (railway) is a very important part in engineering construction structure,also ushered in the unprecedented building in the improvement of the route, shorten the distance and travel time, improve the operating efficiency and reduce the area played an important role,will get more extensive promotion and development.However, the regional differences in natural conditions in our country, tunnel through the mountain complex geological and hydrological conditions, the local weak surrounding rock and swelling rock and transform Qi You corrosive environment such as water survey, failed to use improper measures, strengthening prevention and control of lining structure or sections of tunnel lining construction quality defects, such as tunnel in tunnel lining crack caused many operation. Such as lining crack treatment inappropriate lining will appear, not only is not easy to repair and affect the normal operation of tunnel, tunnel lining and all kinds of ventilation, lighting and fire fighting equipment corrosion damage,worsen water surface driving environment, thereby reducing driving speed and safety performance. So the relevant study on the tunnel lining crack is very necessary.From the type of tunnel lining crack, this paper analyzed from the points of view of the construction of tunnel lining crack reason, represent the lining crack characteristics and damage forms, draw a tunnel lining crack and the law of development, thus the design and construction of the tunnel and tunnel lining crack disease prevention and control of some shallow opinions are put forward.Key Words: Tunnel Lining Crack;The cause of prouduct;Prevent Administer目录第一章目前国内隧道衬砌裂缝研究方法及现状 (1)一、现场原位试验 (1)二、室内模型试验 (1)三、理论与数值分析 (1)第二章隧道衬彻裂损变形的现状和主要危害 (2)一、现场原位试验 (2)二、隧道衬砌裂缝的主要危害 (2)第三章隧道衬砌开裂的类型 (3)一、按裂缝与隧道轴向相互关系分类 (3)二、按照衬砌受力变形形态和裂口特征分类 (4)第四章隧道衬砌裂缝观测方法 (6)一、纸条测标观测 (6)二、钢钉测标观测 (6)三、标记测标观测 (7)第五章隧道施工对衬砌裂缝的预控 (8)第六章衬砌开裂原因分析 (10)一、设计方面的原因 (10)二、施工方面的原因 (10)第七章隧道衬砌裂缝的预防和治理措施 (12)一、预防 (12)二、治理 (13)(一)围岩加固 (13)(二)二次衬砌表面补强 (21)(三)套衬补强 (22)(四)换拱换衬 (23)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (31)第一章目前国内隧道衬砌裂缝研究方法及现状与发达国家相比,我国隧道建设起步较晚,针对运营中隧道呈现出越来越多的裂缝状况,国内学者对裂缝形成机理及处治方案进行了一系列的研究,其采用的研究方法主要有:一、现场原位试验现场原位试验是地下工程研究最直接的研究方法,现场试验的研究数据不仅可以为科研提供重要的数据,更重要的是通过现场量测数据分析可以直接指导实际工程的建设,同时与数值模拟分析的结果进行对比分析,以验证其计算的正确性。

浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施(5大理毕业论文)

浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施(5大理毕业论文)

远程与继续教育学院本科生毕业论文(设计)题目:浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施学习中心:层次:专升本专业:年级:年春/秋季学号:学生:指导教师:完成日期:年月日内容摘要铁路工程混凝土结构在施工过程中经常出现宽度大于0.2mm的裂缝,这不仅对结构物观感质量产生影响,同时对运营安全和结构物使用功能产生影响。

目前,裂缝问题已越来越受到人们的关注。

因此,探讨混凝土结构裂缝的产生原因和预防措施及其处理方法是很有必要的。

本文介绍了混凝土裂缝类型及成因,阐述了干缩及塑性收缩裂缝、温度裂缝和沉陷裂缝及其他裂缝的预防措施,提出3种常用的裂缝处理方法。

并结合实例分析了裂缝的产生原因及处理方法。

关键词:混凝土结构;裂缝成因;预防措施;处理方法目录内容摘要 (I)引言 (1)1 绪言 (1)2 混凝土裂缝的分类及成因 (2)2.1 混凝土结构裂缝的分类 (2)2.1.1 按裂缝的成因分类 (2)2.1.2 按裂缝产生的时间分类 (4)2.1.3 按裂缝的形状分类 (5)2.1.4 按裂缝的发展状态分类 (5)2.2 混凝土裂缝的产生原因 (6)2.2.1 收缩裂缝的产生原因分析 (6)2.2.2 温度裂缝的产生原因分析 (7)2.2.3 沉陷裂缝的产生原因分析 (8)3 混凝土裂缝的预防措施及处理技术 (9)3.1 混凝土结构裂缝的预防措施 (9)3.1.1 干缩及塑性收缩裂缝的预防措施 (9)3.1.2 温度裂缝的预防措施 (10)3.1.3 沉陷裂缝及其他裂缝的预防措施 (10)3.2 混凝土结构裂缝的处理技术 (12)3.2.1 表面封闭法 (12)3.2.2 灌浆、嵌缝封堵法 (13)3.2.3 结构加固法及混凝土置换法 (14)4 工程实例分析 (17)5 结论与展望 (20)参考文献 (21)随着我国基础设施建设的高速发展,铁路建设里程在不断增多。

在铁路工程施工过程中,混凝土是被广泛使用的结构材料,但是伴随这类材料的生产研究与应用,混凝土结构的裂缝问题一直受到人们关注。

隧道二衬混凝土裂缝

隧道二衬混凝土裂缝

浅谈隧道二衬混凝土裂缝原因分析与防治摘要:在山岭隧道施工中,二次衬砌混凝土裂缝成为带有一定普遍性的质量问题,本人在工作之余,查阅各类规范和部分科技论文,总结了以下几种原因和防治措施,本文针对裂缝产生的原因,提出裂缝的预防和治理方法,对提高混凝土衬砌施工水平具有一定的借鉴意义。

关键词:隧道二衬;混凝土裂缝;原因分析;防治随着国民经济的发展,山岭地区新建隧道工程所占比例逐步增大,隧道二衬衬砌施工普遍采用整体式钢模板台车、泵送混凝土施工工艺,但是混凝土硬化过程中产生的裂缝不仅影响了美观,还给工程质量留下了隐患。

施工中必须采取合理的工程技术措施,控制和减少混凝土中裂缝的数量和宽度。

1、裂缝的类型1.1干缩裂缝混凝土在硬化过程中水分逐渐蒸发散失,使水泥中的凝结胶体干燥收缩产生变形,由于受到围岩和模板的约束,变形产生应力,当应力超过混凝土的抗拉强度时,就会出现干缩裂缝。

干缩裂缝多为表面性的,纹理较细小,走向没有规律,产生干缩裂缝的主要原因有:水泥品种、用量及水灰比,骨料的大小和级配,外加剂品种和掺量。

1.2温度裂缝水泥水化过程中产生大量的热量,在混凝土表面形成温度梯度而产生应力,当温度应力超过混凝土内外的约束力时就会产生温度裂缝。

裂缝宽度冬季较宽,夏季较窄。

温度裂缝的产生与二衬混凝土的厚度及水泥的品种、用量有关。

1.3荷载变形裂缝地质原因或防水设施处理不当,围岩沉降产生荷载;仰拱和边墙基础的虚渣未清理干净,混凝土浇筑后,基底产生不均匀沉降,模板台车或堵头板没有固早定牢固,或过早脱模,或脱模时混凝土受到较大的外力撞击都容易产生变形裂缝。

荷载变形裂缝在隧道衬砌混凝土病害中所占比例逐年增大,已经引起广大工程技术人员的重视。

1.4施工缝(接茬缝)施工过程中由于停电、机械故障等原因迫使混凝土浇筑中断时间超过混凝土的初凝时间,继续浇筑混凝土时,原有的混凝土表面没有进行凿毛处理,或凿毛后没有用水冲洗干净,致使新旧混凝土接茬间出现裂缝。

浅谈衬砌混凝土裂纹原因分析、处理及防治措施

浅谈衬砌混凝土裂纹原因分析、处理及防治措施
隧址为亚热带季风气候区,全年降水量较大,在隧道区沟谷汇水处,隧道穿越区段山间冲沟发育,沟谷间 发育间歇性溪流,平时流量5~30 m3/h,洪水期可达100~200 m3/h.锦江由北向南绕山脚而过,平时流量5 000~8 Ooo m3/h,洪水期可达15 000~30 OOo m3/h,最高洪水位512.o m。洞口处地下水类型以第四系风 化网状裂隙水及构造裂隙水为主,水量随大气降水量变化。
实际围岩与设计有差异时,支护结构未得到及时的补强,开挖过程中存在局部坍塌现象未引起重视予 以支护加强,从而使坍塌再次或多次发生,造成多次应力重分布,进而改变了受力条件。 3.3施工中盲目追求进度,缺乏科学施工组织
在施工中一味追求进度,扩大开挖安全距离,仰拱施工未能及时跟上,没有及时封闭成环,同时出现坍塌 后未进行有效处理,而是抱有侥幸态度,致使洞口掌子面进尺多次坍塌,使得原有结构受力造成破坏。另外 模板台车偏长,泵送混凝土灌注不集中,养护和振捣不及时,围岩尚未稳定时就灌注混凝土,而且混凝土早 期强度偏低时就拆模,使结构过早受力,也可引起裂纹。此外,隧道边墙基础施工缝或变形缝与衬砌混凝 土施工缝或变形缝不对应、边墙基础底部截面尺寸不够、虚碴清理不彻底、积水等因素可能会造成基底不均 匀沉降,产生纵向、斜向或环向裂纹。另外,施工中为确保安全,未满足二衬施工条件就开始施工,如各测试 项目的位移速率未明显收敛,围岩未基本稳定,或是周边位移速率和拱顶下沉速率大于规定值等。这样就造 成盲目施工,不注重隧道监控量测技术控制,因此我们应该及时动态反馈信息,科学指导施工作业,及时修正 设计参数。 3.4混凝土干缩、缺乏有效养护
3.5 m。工作荷载50 kN,特殊情况下,可适当加密锚杆。加固部位为隧道圆心以上部分。此外对裂纹压注
环氧树脂浆液,注浆压力为O.3~0.5 MPa。 4.2.2局部锚杆加固

隧道衬砌裂缝产生原因分析及预防和治理措施

隧道衬砌裂缝产生原因分析及预防和治理措施

兰州交通大学继续教育学院毕业设计(论文)专业(班级):12级土木工程指导教师:刘永孝学生姓名:王建龙学号:120003625设计题目:隧道衬砌裂缝产生原因分析及预防和治理措施毕业设计成绩评议表有无错误等。

毕业设计(论文)任务书班级:土木工程12级学生姓名:王建龙指导老师:刘永孝开题报告班级:12级土木工程专升本学生姓名:王建龙指导老师:刘永孝几中期报告班级:12级土木工程专升本学生姓名:王建龙指导老师:刘永孝结题验收班级:12级土木工程专升本学生姓名:王建龙摘要随着国民经济的迅速发展,我国交通运输事业得到了蓬勃发展。

隧道作为公路工程建设中的一个重要结构物,也迎来了规模空前的建设热潮。

因其在改善路线线形、缩短里程和行车时间、提高运营效益以及减少占地面积等方面发挥的重要作用,必将得到更为广泛的推广和发展。

但是,我国地域自然条件差异较大,隧道穿越的山体地质及水文等条件复杂多变。

由于对局部软弱围岩、膨胀性围岩以及对衬砌有侵蚀性的环境水等调查不足;未能采用加强衬砌结构或防治措施不当;部分地段隧道衬砌施工质量缺陷等,造成了许多运营隧道出现衬砌裂缝。

如衬砌裂缝处治不当就会出现渗漏水,不但不易修缮而且影响隧道正常运营,造成隧道衬砌和通风、照明及消防设备的腐蚀损坏,造成路面积水使行车环境恶化,从而降低行车速度和安全性能。

因此对隧道衬砌裂缝进行相关研究是十分必要的。

本文从隧道衬砌裂缝的类型入手,从施工角度分析了隧道衬砌裂缝产生的原因,再现衬砌裂缝特征及破坏形式,得出隧道衬砌裂缝产生及发展规律,从而对隧道设计、施工以及衬砌裂缝病害的防治提出一些粗浅见解。

关键词:隧道;衬砌;裂缝;产生原因;预防;治理AbstractWith the rapid development of national economy, transport undertakings have developed vigorously in our country. Tunnel as a highway (railway) is a very important part in engineering construction structure,also ushered in the unprecedented building boom.Tunnel in the improvement of the route, shorten the distance and travel time, improve the operating efficiency and reduce the area played an important role,will get more extensive promotion and development.However, the regional differences in natural conditions in our country, tunnel through the mountain complex geological and hydrological conditions, the local weak surrounding rock and swelling rock and transform Qi You corrosive environment such as water survey, failed to use improper measures, strengthening prevention and control of lining structure or sections of tunnel lining construction quality defects, such as tunnel in tunnel lining crack caused many operation. Such as lining crack treatment inappropriate lining will appear, not only is not easy to repair and affect the normal operation of tunnel, tunnel lining and all kinds of ventilation, lighting and fire fighting equipment corrosion damage,worsen water surface driving environment, thereby reducing driving speed and safety performance. So the relevant study on the tunnel lining crack is very necessary.From the type of tunnel lining crack, this paper analyzed from the points of view of the construction of tunnel lining crack reason, represent the lining crack characteristics and damage forms, draw a tunnel lining crack and the law of development, thus the design and construction of the tunnel and tunnel lining crack disease prevention and control of some shallow opinions are put forward.Key Words: Tunnel Lining Crack;The cause of prouduct;Prevent Administer目录第一章目前国内隧道衬砌裂缝研究方法及现状 (1)一、现场原位试验 (1)二、室内模型试验 (1)三、理论与数值分析 (1)第二章隧道衬彻裂损变形的现状和主要危害 (2)一、现场原位试验 (2)二、隧道衬砌裂缝的主要危害 (2)第三章隧道衬砌开裂的类型 (3)一、按裂缝与隧道轴向相互关系分类 (3)二、按照衬砌受力变形形态和裂口特征分类 (4)第四章隧道衬砌裂缝观测方法 (6)一、纸条测标观测 (6)二、钢钉测标观测 (6)三、标记测标观测 (7)第五章隧道施工对衬砌裂缝的预控 (8)第六章衬砌开裂原因分析 (10)一、设计方面的原因 (10)二、施工方面的原因 (10)第七章隧道衬砌裂缝的预防和治理措施 (12)一、预防 (12)二、治理 (12)(一)围岩加固 (12)(二)二次衬砌表面补强 (21)(三)套衬补强 (22)(四)换拱换衬 (23)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (31)第一章目前国内隧道衬砌裂缝研究方法及现状与发达国家相比,我国隧道建设起步较晚,针对运营中隧道呈现出越来越多的裂缝状况,国内学者对裂缝形成机理及处治方案进行了一系列的研究,其采用的研究方法主要有:一、现场原位试验现场原位试验是地下工程研究最直接的研究方法,现场试验的研究数据不仅可以为科研提供重要的数据,更重要的是通过现场量测数据分析可以直接指导实际工程的建设,同时与数值模拟分析的结果进行对比分析,以验证其计算的正确性。

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策隧道是公路、铁路等交通建设中必不可少的一部分,而隧道二次衬砌混凝土作为其重要组成部分,其质量直接影响着隧道的安全和使用寿命。

然而,在使用过程中,隧道二次衬砌混凝土不可避免地会出现裂缝问题,对此,实际上我们可以采取一些防治措施,减少裂缝的发生,延长混凝土的使用寿命。

1.施工质量不合格,材料配比不均匀、工艺不到位,从而导致混凝土的质量低下。

2.混凝土硬化过程中,由于温度差异,引起混凝土内部的热应力不均匀,从而导致裂缝的发生。

3.地基沉降或地震等外力因素的作用,导致混凝土产生重大应力集中,从而引起裂缝。

4.渗透性差的混凝土,由于混凝土的容重高,水泥石的耐久性差,因此混凝土容易收缩,从而导致裂缝的发生。

二、防治措施1.加强施工质量在施工过程中,要加强质量管理,严格控制混凝土的材料配比,确保水泥、石灰石、沙子和水等混合的比例均衡,保证混凝土的质量。

2.控制温度3.改善地基条件例如施工前进行地基加固,改善地基条件,提高隧道二次衬砌混凝土的受力稳定性。

4.采用合适的混凝土技术根据隧道的具体情况,选择相应的混凝土工艺,如使用高流动性混凝土,提高混凝土的抗渗、抗震性能,从而减少裂缝的出现。

5.加强养护和维修及时发现混凝土裂缝问题,采取合理的养护和维修措施,以保证隧道二次衬砌混凝土的安全使用。

三、结论隧道二次衬砌混凝土裂缝的出现是由多种因素引起的,只有针对性地加强质量管理、控制温度、改善地基条件、采用合适的混凝土技术以及加强养护和维修才能够有效地减少裂缝的发生,延长混凝土的使用寿命,提高隧道的安全性。

衬砌混凝土裂缝产生的原因及处理方法

衬砌混凝土裂缝产生的原因及处理方法

衬砌混凝土裂缝产生的原因及处理方法一、原因分析:1. 温度变化:混凝土在温度变化过程中会发生体积变化,当温度变化较大时,混凝土会浮现收缩或者膨胀,从而导致裂缝的产生。

2. 混凝土配合比问题:混凝土配合比不合理或者掺入的添加剂不当,会导致混凝土强度不够或者收缩率过大,进而引起裂缝。

3. 施工操作不当:施工过程中如果混凝土的浇筑、振捣和养护等环节操作不当,例如浇筑速度过快、振捣不均匀或者养护不到位,都会导致混凝土的裂缝产生。

4. 基础沉降:如果基础沉降不均匀,会导致上部结构受力不均匀,从而引起混凝土裂缝。

5. 外部荷载作用:外部荷载的作用下,如车辆、机械或者其他重物的震动、振动等,会导致混凝土产生应力集中,从而引起裂缝。

二、处理方法:1. 预防措施:a. 合理设计:在设计阶段,应根据工程要求和环境条件合理选择混凝土配合比,确保混凝土的强度和抗裂性能。

b. 施工操作规范:严格按照施工工艺要求进行操作,包括浇筑速度、振捣时间和养护措施等,确保混凝土的均匀性和充实度。

c. 控制温度变化:在温度变化较大的情况下,采取降温措施,如喷水降温、遮阳等,减少混凝土的收缩或者膨胀。

d. 加强基础处理:在基础施工中,采取加固措施,如采用加固板、加固筋等,确保基础的均匀沉降。

2. 处理方法:a. 补充材料:对于较小的裂缝,可以使用填缝剂或者填充材料进行修补,填充至裂缝的底部,并确保填充材料与混凝土的粘结性。

b. 裂缝处理剂:对于较大的裂缝,可以使用裂缝处理剂进行修补,裂缝处理剂具有较好的渗透性和耐久性,能够有效修复裂缝并提高混凝土的抗裂性能。

c. 加固措施:对于严重裂缝,可以采取加固措施,如加固钢筋、加固板等,以增加混凝土的承载能力和抗裂性能。

d. 重新浇筑:对于无法修复的裂缝,需要重新浇筑混凝土,确保结构的安全性和稳定性。

三、注意事项:1. 在进行混凝土裂缝处理时,应注意选择合适的材料和方法,确保修复后的混凝土具有良好的强度和耐久性。

隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治

隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治

B RIDGE&TUNNEL桥梁隧道在山岭隧道施工中,二次衬砌混凝土裂缝成为带有一定普遍性的质量问题。

文章根据施工中的经验针对混凝土裂缝产生的原因,提出裂缝的预防和治理方法。

裂缝的类型隧道衬砌混凝土裂缝类型主要有:干缩裂缝、温度裂缝、外荷载作用产生的变形裂缝、施工缝处理不当引起的接茬缝等。

干缩裂缝混凝土在硬化过程中水分逐渐蒸发散失,使水泥石中的凝结胶体干燥收缩产生变形,由于受到围岩和模板的约束,变形产生应力,当应力值超过混凝土的抗拉强度时,就会出现干缩裂缝。

干缩裂缝多为表面性的,走向没有规律。

影响混凝土干缩裂缝的因素主要有:水泥品种、用量及防冶骨料的大小和级配,外加剂品种和掺量。

温度裂缝水泥水化过程中产生大量的热量,在混凝土内部和表面间形成温度梯度而产生应力,当温度应力超过混凝土内外的约束力时,就会产生温度裂缝。

裂缝宽度冬季较宽,夏季较窄。

温度裂缝的产生与二次衬砌混凝土的厚度及水泥的品种、用量有关。

荷载变形裂缝仰拱和边墙基础的虚碴未清理干净,混凝土浇筑后,基底产生不均匀沉降;模板台车或堵头板没有固定牢固,以及过早脱模,或脱模时混凝土受到较大的外力撞击等都容易产生变形裂缝。

荷载变形裂缝在隧道衬砌混凝土病害中占有的比例逐年增大,已经引起了广大工程技术人员的重视。

施工缝(接茬缝)施工过程中由于停电、机械故障等原因迫使混凝土浇筑中断时间超过混凝土的初凝时间,继续浇筑混凝土时,原有的混凝土基础表面没有进行凿毛处理,或者凿毛后没有用水冲洗干净,也没有铺水泥砂浆垫层,就在原混凝土表面浇筑混凝土,致使新旧混凝土接茬间出现裂缝。

裂缝形成的原因分析混凝土裂缝形成的原因非常复杂,往往是多种不利因素综合作用的结果。

据有关统计,施工不规范造成的混凝土裂缝占80%左右,材料质量差或配合比不合理产生的裂缝占15%左右,设计不当引起的裂缝可能占5%。

设计粗糙,建设、监理单位工作随意性大由于多方面的原因,勘察设计单位无法深入地开展地质勘探工作,隧道围岩类别评价及支护结构设计缺乏科学依据,带有一定的盲目性。

公路隧道衬砌混凝土裂缝成因和防止措施

公路隧道衬砌混凝土裂缝成因和防止措施
计时, 忽视 水泥用量 增多对混 凝土 品质 的影 响, 错误 认为水泥 用量越 多, 混凝土
强度 越 高。 掺合料 和外加 剂 的选用缺 乏专 业技术 人员 的指导 , 对 往往 达不 到预 期的效果 。 3裂 缝的 预防 和控 制方 法 根据实际情 况分析, 我们在旌工 过程中对存 在 的质量 问题采取 了~些必要 的预 防措 拖 , 进行 有效 控制 , 少甚 至杜 绝 了上述 质量 问题 的产 生 。 减 3 1衬 砌混凝 土表 面的水 波纹 和气 泡的预 防和控 制 . () 高混凝 土 的拌和质 量, 求搅拌 足够 的时 间 ( 1提 要 一般 罐车运 输 不少于 2 i , 搅拌运 输不 少于 3 i ) mn无 Ⅲn 。 () 2 严格振 捣作业 程序, 控制好 振捣 设备和 模型 的距离 以及振捣 时 间和气 泡排 出的关 系, 确保 不漏振 、 不过 振 。 用插入 式振 动棒振 捣 时, 快插慢 拔, 采 要 确保 距模 型距离 控制 在 l c 左 右, Om 并认真观 察 浮浆和 气泡 情况 , 确保 振捣质 量: 采用 附着式 振捣器 主要 是控 制布 置 的点位, 要 综合考 虑布 置的位 置 、振 动的范 围 、开机 的 时间和持 续 的时间, 这在 开始 时必须 有专人 进行 入模观 察, 不断 对浇 筑 过 程进 行 总结 、积 累 ,以科学 的 数据 指 导 后续 施 工 。 () 3 在有条 件 的情 况下 , 用厚 2m的钢板 加 工成长 2 c 、宽 l o 小铲 m 0m O m的 焊钢筋 把, 在振 动时让 其紧 贴模型 进行插 拔, 以更 好地排 出气 泡, 图 1 示 。 如 所 () 注过程 中, 4灌 对曲墙下 部可 以用橡胶 锤对 模型进行 适 当的锤击 以加速 气泡 的排 出,配合 “ ( )”使用 , 果 较好 。 5 效 () 用前认 真进行 模型面 的打 磨和涂 油, 6使 一般 要反 复多 次才能确 保第一 次使用正 常, 这也就 是模型使 用一段 时间后反而 不用涂脱 模剂 也能有好 的表面

浅谈隧道混凝土衬砌裂缝的成因及处理

浅谈隧道混凝土衬砌裂缝的成因及处理

环球市场施工技术/-207-浅谈隧道混凝土衬砌裂缝的成因及处理王钟辉 李 笠山东省路桥集团有限公司摘要:随着我国经济实力的不断增强,国家基础建设也在完善,加大力度修建隧道也是我国首要的任务之一,其在减轻交通压力的同时,也促进了国民经济的快速发展。

现如今,在隧道工程施工过程中隧道洞身衬砌混凝土的开裂病害还是较多,为避免这种病害,在施工过程中要严格加以控制,并多加分析找出相关的原因,在此基础上找到尽量消除裂缝所带来的影响,从而提高混凝土衬砌施工水平。

基于此本文分析了隧道混凝土衬砌裂缝的成因及处理。

关键词:隧道;混凝土衬砌裂缝;成因;处理1、我国隧道的发展前景隧道工程建设主要包括铁路隧道、公路隧道、城市地铁等项目,隧道在很大程度上节约了土地资源,缓解了城市的压力,在面临环境恶化等问题中发挥着重要的作用。

在工程建设技术上,我国也处于领先地位,发展空间较大,前景十分可观。

随着现在生活节奏越来越快,隧道的数量逐年增加,质量逐步提高,这就要求我们在增加数量的同时,也要保证隧道的质量。

但是近年来,隧道工程的原材料不断改进,导致隧道混凝土衬砌出现裂缝、坍塌等严重现象,相关技术部门对此也是越来越重视,加大资金投资力度进行研究,在修补方法上不断创新,努力做到成本较低、效果最好。

隧道的建设不仅推动了我国经济的发展,带动了交通运输的同时,也缓解了城市随着人口增多而增大的压力,给人们出行带来了极大的便利。

2、隧道衬砌开裂原因2.1混凝土干缩裂缝。

混凝土浇筑完成后,随着表面水分的蒸发,水泥混凝土会干燥变形,进而产生拉应力,如果拉应力大于混凝土表面的抗拉强度,则会导致混凝土出现干缩裂缝。

通常情况下,干缩裂缝宽窄不一,形态不规则,而且深度一般在50mm 以内。

2.2温度应力裂缝。

水泥水化过程中产生大量的热量,在混凝土表面和内部间形成温度差值而产生应力,当温度应力超过混凝土内外的约束力时,就会产生温度裂缝。

裂缝宽度冬季较宽,夏季较窄。

公路隧道衬砌混凝土裂缝成因和防治措施

公路隧道衬砌混凝土裂缝成因和防治措施

公路隧道衬砌混凝土裂缝成因和防治措施由于公路隧道比较隐秘,所以在隧道的许多地方存在一些问题也比较容易被忽视和隐瞒,在混凝土衬砌施工中很容易导致裂缝产生,这些裂缝种类很多,形成原因也各不同,所以需要针对不同裂缝进行分析和处理,治理裂缝,并预防裂缝。

文章主要研究隧道衬砌混凝土裂缝种类,并分析衬砌裂缝形成原因,给出治理措施和预防措施。

标签:隧道;衬砌混凝土;裂缝;治理在公路隧道衬砌中经常会存在一些裂缝,但是这些裂缝虽然看似相同,却因为形成原因不同,所以每种裂缝也有着不同的名字,对于这些不同的裂缝也就需要做不同的研究,治理和预防。

1 关于隧道衬砌裂缝种类介绍首先是温度裂缝。

这种裂缝是非常普遍的一种混凝土裂缝,由于许多隧道需要浇筑的混凝土数量比较多,所以很多隧道衬砌属于大体积混凝土浇筑,容易在浇筑完成后随着水泥的水化热而导致混凝土内部和外部因为温度差而产生较大内应力,在内应力足够大的时候就可能撑破混凝土,并最终形成混凝土由内而外的裂缝,由此产生温度裂缝。

这种裂缝往往是冬宽夏窄,即受到温度影响,同时还与所使用的水泥相关。

其次,在公路隧道的衬砌过程中还会因为混凝土在浇筑后水分急剧蒸发,然后导致混凝土中的凝结胶体在快速干燥时产生大量变形,但是在周围骨料和外界模板的应力排挤下产生新的应力,当这种内应力很容易导致混凝土产生裂缝,这种裂缝也被称为干缩裂缝。

往往这种裂缝比较浅显,另外分布无规则,所以比较容易辨识。

常见的干缩裂缝主要是由于水灰比造成,所以在公路隧道的衬砌中要注意水灰比,还有主要骨料级配。

还有就是公路隧道在投入使用的过程中由于工程塌陷等原因导致的不均匀沉降,或者在混凝土浇筑后的养护中出现问题而导致混凝土尚未达到规定压强而导致的裂缝,这也是在国内公路隧道衬砌中随着“施工效率”的要求而导致的裂缝。

这种裂缝被称为变形裂缝,由于其产生变形的主要原因是混凝土强度不达标,荷载压迫所导致裂缝,所以这种裂缝的危险性比较大。

谈隧道工程混凝土裂缝原因及预防【论文】

谈隧道工程混凝土裂缝原因及预防【论文】

谈隧道工程混凝土裂缝原因及预防摘要:在隧道工程施工过程中出现的二次衬砌水泥混凝土裂缝是具有一定普遍性的品质缺陷。

文章对在隧道工程施工过程中出现的二次衬砌水泥混凝土裂缝的主要原因,指出二次衬砌水泥混凝土裂缝的防止和整治方法,对提升二次衬砌水泥混凝土衬砌现场作业水平有积极的借鉴参考价值。

关键词:隧道工程作业;水泥混凝土开裂;原因研究;预防引言伴随着我国国民经济高速稳定的发展,新修公铁路桥梁随之大幅度增加,隧道工程在道桥施工项目中所占的比例逐渐提升。

隧道工程中二次衬砌作业常规来讲使用一体式钢质模板过跨平车、泵送水泥混凝土作业解决方案,但水泥混凝土在自然发生化学反应的过程中出现的缝隙不但影响了外观的观赏度,还为工程质量埋下了巨大的安全隐患。

现场作业过程中需要采用适当的工程技术操作解决方案,用来把控和降低水泥混凝土中缝隙的数量与程度。

文章研究了水泥混凝土缝隙出现的原因,指出了规避缝隙出现的相关解决方案措施,并且介绍了若干种比较常规的缝隙整治处理方案。

1隧道工程水泥混凝土缝隙的种类隧道工程衬砌水泥混凝土缝隙种类一般分为如下几种:干燥收缩缝隙、温度变化缝隙、外界应力作用导致的变形缝隙、作业预留伸缩缝隙没能正确处置引起的接续缝隙等等。

1.1隧道工程水泥混凝土干燥收缩缝隙水泥混凝土在固化进程中,内部水分渐渐被蒸发,导致水泥混凝土中的凝固胶体体积收缩,发生变形,因为其外形受到围岩和模具板的阻碍,随之产生内部的变形应力,应力作用数值一旦超过了水泥混凝土的抗拉力限度,就会产生干燥收缩缝隙。

干燥收缩缝隙多发生在工程表面,分布呈现不规则状态。

1.2隧道工程水泥混凝土温度变化产生的缝隙水泥混凝土水化反应过程中将会放出大量的热能,在水泥混凝土结构内部与表层之间会因为温度梯度进而产生载荷,当温度发生变化所产生的载荷大于水泥混凝土内部和外部的限制应力的同时,便会发生温度变化缝隙。

缝隙的宽度一般来说在冬季比较大,在夏季比较小。

1.3隧道工程水泥混凝土作业缝隙(接茬缝隙)在现场作业进程中因为停电、设备发生故障等因素使得水泥混凝土灌注间断时间大于水泥混凝土的初始凝固时间,后续在灌注水泥混凝土的时候,原先的水泥混凝土基层外表面没能实行凿毛作业,或凿毛作业以后没能用水冲刷洁净,同时也没有铺设水泥混凝土砂浆基层,就在原有水泥混凝土表层灌注水泥混凝土,导致新、老水泥混凝土接缝之间产生缝隙。

浅谈隧道衬砌裂缝产生原因及整治措施

浅谈隧道衬砌裂缝产生原因及整治措施

浅谈隧道衬砌裂缝产生原因及整治措施摘要:随着我国交通工程建设的飞速发展,隧道工程施工技术日趋成熟,而隧道施工二次衬砌受昼夜温差大、温度应力等外界环境的影响,产生不同程度的裂缝,随着时间的增长及外界环境的不断变化,有的甚至由裂缝逐步变化为错台、裂损剥落、渗水等病害,严重危及隧道安全。

本文通过对部分高原高寒地区已完工隧道进行调查统计,对隧道二次衬砌裂缝产生的原因进行了分析整理,并制定出相应的整治措施以减少裂缝的危害。

关键词:衬砌裂缝;产生的原因;整治措施1、引言裂缝是隧道衬砌最常见的病害之一,一直以来都是隧道工程领域内技术攻关的难题,整治难度也相对较大。

衬砌裂缝往往是多种因素共同作用的结果,其对衬砌的危害程度也不一,严重的裂缝不仅危害衬砌的整体性和稳定性还会引起其它病害的发生如渗漏水、冻融等。

这些病害与裂缝形成恶性循环对衬砌的美观性及耐久性都会产生影响。

2、衬砌裂缝产生的原因分析(1)温差裂缝。

混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。

温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。

特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。

大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑,浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不容易散发,混凝土内部温度将显著升高,而混凝土表面土则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,此时,混凝龄期短,抗拉强度很低。

当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土的表面产生裂缝。

而尤其在高原高寒地区温度差异较大,此类裂缝产生的几率大大提高。

(2)收缩裂缝。

在高寒地区,混凝土浇筑成型后,因夜间温度低,不能采用洒水的方式进行养护,白天气温较高时,混凝土表面水分散失快,体积收缩大,而内部湿度变化很小,收缩也小,因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束,出现拉应力,引起混凝土表面开裂,而出现收缩裂缝。

(3)仰拱收缩变形使二衬出现裂纹。

公路隧道衬砌裂缝成因及治理

公路隧道衬砌裂缝成因及治理

公路隧道衬砌裂缝成因及治理发布时间:2021-11-29T06:40:39.568Z 来源:《工程建设标准化》2021年9月17期36卷作者:毕赫[导读] 公路隧道施工过程中衬砌裂缝较为常见,需要研究衬砌裂缝成因及治理方法,有必要做好研究分析工作。

文中以公路隧毕赫大连港湾工程有限公司辽宁省大连市116600摘要:公路隧道施工过程中衬砌裂缝较为常见,需要研究衬砌裂缝成因及治理方法,有必要做好研究分析工作。

文中以公路隧道工程为着手点,分析衬砌裂缝的成因,结合实际情况给出治理措施,提高隧道衬砌施工质量,旨在为类似研究提供借鉴。

关键词:公路隧道;衬砌裂缝;治理措施混凝土结构的公路隧道出现衬砌裂缝现象是不可避免的,但可以通过施工过程中对施工材料、施工工艺等进行合理化把控,可将衬砌裂缝的长度与宽度控制在一定范围内,规范允许范围内的衬砌裂缝不会对整体结构稳定性造成影响。

因此,要分析公路隧道衬砌裂缝控制措施。

1、公路隧道衬砌裂缝成因1.1公路隧道施工材料质量差材料因素是影响或导致公路隧道施工时出现衬砌裂缝的主要原因之一,除常规的材料供应商选择不当以外,还受到施工材料自身物理性能的影响。

结合公路隧道工程施工中多个环节所使用的不同材料,对材料造成的衬砌裂缝原因展开分析。

1.2施工环境与温度不适宜在分析公路隧道衬砌裂缝的成因中,施工环境与温度是关键影响因素。

在施工环境中,最关键的影响因素是湿度,一旦施工环境中的湿度过低,公路隧道衬砌混凝土会出现变形的现象,导致衬砌裂缝产生。

不仅如此,施工时的温度,与公路隧道衬砌裂缝成因也存在直接关系。

考虑到公路隧道工程施工周期或季节变化的影响,温差变化可导致衬砌混凝土特性发生改变。

一般在北方寒冷地区要尽量避免在冬季施工,尤其是外部环境气温低于0℃时要采取必要的防寒保温措施,并要在春季冻融时加强观察,此时为结构性裂缝出现的高发期,要及时处治防止病害进一步发展。

当温度高于20℃的条件下施工,采取保湿等养护措施,此时衬砌混凝土出现开裂现象基本在可接受范围内。

公路隧道二衬裂缝的常见成因及防治措施2800字

公路隧道二衬裂缝的常见成因及防治措施2800字

公路隧道二衬裂缝的常见成因及防治措施2800字摘要:公路隧道二衬是隧道结构最外面混凝土结构层.对隧道周边围岩起到一定的稳定和支护作用,同时也起到防水、和美观功能。

隧道二次衬砌混凝土属于薄壁连续结构,受复杂围岩压力作用,加上隧道内施工条件差,因此隧道衬砌开裂是隧道工程最常见的病害之一。

毕业关键词:二衬裂缝;成因;防治在隧道建设中,二衬施工一般采用整体式钢模板台车,泵送混凝土施工工艺,但二衬混凝土表面常出现裂缝、局部气泡、泛砂等质量病害,而二次衬砌作为隧道施工中的成果工序,是隧道工程质量的主要体现,如何避免这些质量病害,一直是隧道工程中研究的一个热点问题。

文章结合杭州市建成和在建隧道工程,通过调查和试验检测,从岩石地质条件、设计理论方法、施工工艺技术和试验检测等方面,对各种裂缝的成因、类别、材料与力学特性,深入分析和研究裂缝的产生机理,探索隧道裂缝防治对策。

1 研究隧道二衬裂缝的重要性隧道“二衬”是隧道结构中的重要组成部分,发生裂缝会直接影响隧道工程质量和运营安全。

衬砌开裂也是隧道出现衬砌渗漏水的主要原因。

隧道由于渗漏水、积水,将会造成衬砌开裂和原有裂缝发展变大,加剧衬砌裂损。

隧道衬砌裂损病害主要表现为衬砌的变形、开裂和错台,而衬砌一旦开裂,不但不易修缮,影响隧道正常运营,而且造成隧道衬砌和各种通风、照明和消防等设备的腐蚀损坏;随着病害的持续发展,最终导致衬砌结构失稳破坏,严重危及行车安全。

目前隧道衬砌开裂几乎成为公路隧道的通病,成为隧道病害预防和治理的难点,因此对公路隧道衬砌裂缝控制与防治进行研究显得十分重要。

目前我国公路隧道衬砌裂缝问题日益突出,急需解决。

开展隧道衬砌裂缝研究,对提高公路隧道交通安全性能,消除事故隐患,具有重要的现实意义。

2 隧道二衬裂缝产生的原因2.1 材料因素混凝土收缩性能引起地下结构渗水,混凝土的自收缩即在恒温绝湿的条件下,不与外界进行水分交换。

由胶凝材料的水化作用引起自身体积收缩,所以减少或延缓混凝土干燥对预防混凝土开裂尤为重要;随着时间流逝混凝土碳化,混凝土碳化会损伤混凝土的密实性,从而降低其强度,从而可能产生裂缝,在隧道衬砌中,一些骨料配制的衬砌混凝土收缩变形较大,衬砌容易产生裂缝,所以在施工过程中一定要注意骨料方面的影响,选用石灰岩的骨料比较理想,衬砌不容易产生裂缝;如果在混凝土中添加适当的泵送剂、减水剂等这些都有能够减少混凝土的收缩变形,有利于减少衬砌的裂缝。

论隧道二衬混凝土裂缝产生的原因分析及处理措施

论隧道二衬混凝土裂缝产生的原因分析及处理措施

论隧道二衬混凝土裂缝产生的原因分析及处理措施摘要:随着我国隧道技术的发展,对隧道二衬表观质量的要求越来越高。

相应地,对影响隧道表观质量的二衬混凝土表面裂缝等的控制越来越严格。

二衬混凝土表面裂缝也引起了越来越多人的重视。

如何减少及避免二衬混凝土表面出现的裂缝,也成了目前隧道施工中一个共同观注的焦点。

所以控制二衬混凝土表面裂缝就尤为重要起来。

关键词:混凝土裂缝原因处理措施1、二衬混凝土裂缝形成原因分析混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。

由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。

微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。

但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观缝也就是混凝土工程中常说的裂缝。

混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在和发展通常会使内部钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。

很多工程的失事都是由于裂缝的不稳定发展所致。

实践证明,在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的,在一定的范围内也是可以接受的,只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定范围之内。

钢筋混凝土规范也明确规定有些结构在所处的不同条件下,允许存在一定宽度的裂缝。

但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。

混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝;如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。

在实际工程中要区别对待,根据实际情况解决问题。

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公路隧道衬砌混凝土裂缝的原因与治理方法【摘要】本文笔者根据自己工作经验与实践,对隧道的裂缝病害的成因进行了总结分析,并对各种加固方法的适应性进行了分析,并将以上方法综合应用到工程实践中,对类似工程具有一定的借鉴作用。

【关键词】公路隧道;衬砌裂缝;产生原因;治理方法
1.隧道衬砌裂缝产生的原因
隧道衬砌裂缝的因素很多,主要有四方面的原因:一是材料的影响;二是受温度、环境等因素的影响;三是受力条件的不利因素;四是施工方面的影响。

1.1材料因素
(1)水泥混凝土自收缩:混凝土收缩性能引起地下结构渗水,混凝土的收缩分为自收缩和干缩。

混凝土的自收缩即在恒温绝湿的条件下(不与外界进行水分交换)由胶凝材料的水化作用引起自身体
积收缩;混凝土干缩指的是混凝土停止养护后,失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水而发生的不可逆收缩,所以减少或延缓混凝土干燥对预防混凝土开裂尤为重要。

(2)钢筋配筋率:有关资料表明配筋率增加,收缩变形减小,有利于减小衬砌的裂缝。

(3)骨料:在隧道衬砌中,一些骨料配制的衬砌混凝土收缩变形较大,衬砌容易产生裂缝,如砂岩;一些骨料配制的衬砌混凝土收缩变形较小,衬砌不易产生裂缝,如石灰岩。

所以在施工过程中一
定要注意骨料方面的影响,选用石灰岩的骨料比较理想,衬砌不容易产生裂缝。

(4)外加剂:在隧道衬砌配制的混凝土中添加一些外加剂对衬砌裂缝有一定的影响。

如果在混凝土中添加适当的泵送剂、减水剂等这些都有能够减少混凝土的收缩变形,有利于减少衬砌的裂缝;但是如果外加剂过量,则起反作用,会增加其收缩变形,从而增加衬砌的裂缝;如果掺加缓凝剂和用氯化钙做催凝剂会增加衬砌混凝土的收缩变形,则衬砌容易产生裂缝。

1.2温度、环境的因素
温度对隧道衬砌的影响主要由环境温度、环境湿度和混凝土内水泥水化热引起温度三方面决定。

环境温度降低的越多,温度收缩变形就越大,越容易出现裂缝。

洞口段的隧道衬砌影响最大,最易出现裂缝;冬季时混凝土冷收缩达到最大,再加上其他不利因素则可能造成短隧道和中长隧道的洞口衬砌的开裂。

使用环境湿度较小,隧道衬砌混凝土收缩变形越大,衬砌越容易产生裂缝。

随着大流动性泵送混凝土在隧道及地铁结构中广泛应用,以及混凝土强度等级的提高,普遍认为“强度等级越高安全度越大,就高不就低”的原则,导致了混凝土中水泥用量增加,使水化热提高,散热集中。

1.3受力方面
从受力方面考虑隧道衬砌的开裂有多种原因,主要表现以下几个方面:
(1)光面爆破不完善,局部欠挖,衬砌厚度不均匀,导致局部断
面应力过大。

(2)隧道偏压,受力不均匀,造成局部开裂。

(3)混凝土强度还未形成,就去掉支撑或拆模板,使衬砌混凝土过早受力,从而造成衬砌开裂。

(4)隧道仰拱地基和拱圈不均匀的沉降,以及当地的围岩与设计所依据的围岩类型不相符,以致造成衬砌断面与所需的受力不相符。

1.4施工方面
在施工方面对衬砌裂缝的因素有多种,主要概况以下几点:
(1)隧道拱部开裂,特别是施工时就出现的拱部裂纹,主要原因之一就是施工采用先拱后墙的施工方法,拱部完工后在拉中槽开挖马口时放炮对拱圈混凝土的影响和拱脚杀尖缝不饱满导致拱圈下沉。

(2)施工过程中支护不及时或根本不作施工支护,容易导致围岩条件恶化而导致衬砌裂缝的产生。

(3)边墙基础底虚渣未清除干净就灌注边墙混凝土,破碎泥岩遇水软化导致边墙承载力不足,边墙下沉将边墙混凝土拉裂。

这是隧道边墙出现纵向水平裂纹的主要原因。

2.二衬裂缝治理方法
综合国内外已有研究成果和经验,针对不同类型衬砌裂缝,以下对隧道衬砌裂缝的不同的加固方法适应性进行总结分析。

2.1普通加固方法
(1)直接涂抹:裂缝宽度在0.2~0.5mm之间,无明显的剪切滑移、渗水迹象。

(2)注浆:裂缝宽度在0.2~0.5mm之间,无明显错动迹象;有渗水现象;衬砌背后空调及地层压力注浆等。

(3)锚固注浆:裂缝有明显的剪切滑移或明显的错动迹象;围岩为ii﹑iii级,裂缝宽度在1.0~5.0mm,且密度较小的混凝土裂缝。

(4)凿槽嵌补:裂缝宽度在0.5~1.5mm之间、且无明显的剪切错动渗水迹象。

2.2衬砌裂缝治理其它技术
(1)粘钢加固:粘钢加固技术是用钢板代替钢筋,用高强结构胶把钢板牢固粘接在衬砌表面,提高衬砌的承载力。

在粘钢加固前,必须进行加固设计,并绘制设计详图。

混凝土实际强度等级不小于c15时,可用此法。

(2)碳纤维布补强:碳纤维布适用于曲面和不规则形状的结构物;重量轻、密度小,施工便捷,有极强的耐久性,碳纤维材料充分利用。

碳纤维材料可提高衬砌结构强度和结构承载力,已在日本著名的yoshino隧道为代表的大型土木工程结构加固中应用,且不影响隧道净空,有良好的防水效果。

因此对渗漏水隧道的治理,碳纤维材料具有广阔的应用前景。

3.工程实例
(1)工程概况:国内某高速公路隧道建成后,2008年6月下旬出现以下病害:该隧道左右墙角均出现纵向和环向裂缝,裂缝宽度大
多在1~3mm之间,个别裂缝宽度约5mm,仰拱局部最大隆起达12cm,渗水中含有泥沙等物质。

据该隧道施工的变更会议纪要,病害段处于不良地质段,拱顶有2道溶沟槽,溶槽部分充填红黏土,沟槽内裂隙水发育,呈涌水柱状,溶槽宽度最大55cm,最窄处20cm,围岩稳定性差。

该隧道病害区段衬砌按照s4支护,40cm厚c25素混凝土,仰拱设计采用c25素混凝土。

(2)成因分析:结合现场钻孔伴有涌水、涌砂现象,分析认为该隧道仰拱隆起与衬砌边墙开裂产生的原因:2008年6月中上旬该隧址区连降暴雨,地表水和地下水通过溶洞溶槽及白云质灰岩与钙质页岩层面渗入到隧道周边,由于围岩较差及岩溶填充物流出导致排水管堵塞,在隧道周边、仰拱下部形成一定的水压力;同时该隧道衬砌设计是不考虑水压作用的,仰拱采取素混凝土,仰拱中无型钢、也无钢筋。

水压力作用下打破隧道原有的平衡状态引起隧道从拱部到边墙的水平裂缝及环状开裂;基底在水压的浸泡下软弱,造成仰拱强度不足,产生不均匀沉降,进而仰拱隆起。

(3)治理方案:基于该隧道病害,本着“综合治理、一次到位、不留后患”和“安全可靠、易于操作、节约投资”的治理原则,合理确定总体处治方案,即“仰拱底部注浆加固、边墙增设泄水孔排水、二次衬砌增设型钢钢架补强、裂缝凿槽埋管封堵注浆”。

该隧道病害处治理具体要点如下:①针对渗漏水的裂缝,采用凿槽嵌补,沿裂缝凿出宽4cm,深5cm的沟槽并埋设注浆管,采用强度高、水溶性和粘结性好的注浆材料进行注浆。

注浆过程中要始终
注意观察注浆压力和输浆管的变化,当泵压骤增、注浆量减少,多为管路堵塞;当泵压升不上去,进浆量较大时,应检查浆液粘度和凝固时间。

注浆过程中出现跑浆、冒浆,应停止注浆,重做封闭工作;②在该隧道病害严重段,两边墙锁脚锚管采用φ50×6mm钢花管,长度5m,水平向间距1.5m,注浆材料采用纯水泥浆。

③对裂缝病害严重区段的二次衬砌增设型钢钢架补强,在仰拱施工的同时,已施工仰拱回填强度达到设计强度70%后,可施工对应桩号处的边墙及拱部钢架。

型钢沟槽深度25cm左右,槽底宽20cm,槽口宽30cm,槽面凿毛,以利槽内喷射c25纤维微膨胀混凝土,确保喷射混凝土密实。

4.结语
随着隧道工程在交通运输工程中所占比例的增加,隧道衬砌裂缝的问题也会越来越多的受到广大工程技术人员的重视。

随着科学技术的发展和各种新型材料在施工中的广泛应用,隧道病害整治应采取治标与治本并重的原则,特别是克服隧道衬砌裂缝这种常见病害至关重要,以避免造成不必要的重大事故发生。

【参考文献】
[1]刘学增,俞文生.隧道稳定性评价及塌方预警[m].上海:同济大学出版社,2010.。

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