公路隧道二衬厚度不足的成因及防控措施

公路隧道二衬厚度不足的成因及防控措施

摘要：公路隧道在实际的施工过程中经常会出现各种各样的局部问题，例如说

公路隧道的二衬厚度无法达到设计要求的问题，而这一问题会导致隧道出现各种

危害。首先在分析厚度不足的原因方面要立足于隧道二衬的设计和施工这两个方面；其次分析二衬厚度不足对于隧道结构的影响；最后通过研究实行控制和加强

二衬的施工质量等来达到治理因二衬厚度不足而产生的各种危害的目的。

关键词：隧道二衬；厚度不足；治理

我国国土面积广阔，地形复杂，导致我国在进行公里隧道建设工程的时候，

就要面临着复杂多样的地质及水文条件，这给隧道的施工带来了各种各样的问题

和麻烦。隧道二衬的作用主要在于提供安全储备或者是承受后期围岩的压力，二

衬厚度不足将会极大地影响到隧道的正常安全使用，因此在这里分析成因并加以

解决。

1隧道二衬厚度不足的成因分析

1.1设计方面

一方面在于有一部分的公路隧道建设工程的施工方，为了能够取得最大的利益，更好的节约成本，在设计断面的时候Ⅲ类～Ⅴ类的围岩没有预留变形量，然

而在施工的时候要满足设计建筑的界限要求，就会出现围岩因为变形而嵌入到二

次衬砌的界限的现象，在此情况下二次衬砌的厚度在实际施工的时候就只能比原

定设计的施工数值要小。

还有一方面也是为了获取更大的经济利益而节省施工工程的成本。为了达到

节约成本，获取利益最大化的目的，在工程的设计阶段时就没有多加考虑施工材

料的质量问题，而防水材料如果本身质量较差，柔韧性就会不强，就会很大程度

上的影响与围岩贴附的程度。防水材料如果不能紧贴围岩的话，就会导致局部的

二次衬砌的厚度要小于设计值的现象出现。

1.2施工方面

除去因为节约成本而在设计和材料质量方面导致二次衬砌厚度不足之外，不

理想的施工质量则是导致隧道二衬厚度不足的最主要的原因，主要有三个方面：

围岩开挖光面爆破的效果较差；施工过程时的人为因素和技术因素。

1.2.1围岩开挖光面爆破的效果较差

光面爆破的时候效果不理想，会导致在开挖隧道的时候轮廓凹凸不平，难度

加大，衬砌部分也会因为局部的挖建工作的问题而厚薄不均。在隧道建设的初期，在进行支护工作的时候，喷射混凝土没有补平凹凸面同样也会影响到隧道的平整度。

1.2.2施工过程时的人为因素

在施工的过程时发现围岩有欠挖的现象，没有及时的汇报处理，就会造成局

部位置的二次衬砌的厚度较薄；在施工的初期阶段没有做好支护工作，或者是支

护工作的效果不理想，结果会导致围岩严重变形并大大超出了设计方案中预留的

变形值，使围岩嵌入到二次衬砌的界线内；在公路隧道的顶部进行施工的时候，

由于堵管或者是施工人员对于整体的把握不准确的状况下，停止输送混凝土，就

会造成隧道二次衬砌的厚度不足；还有一种情况就是，由于事先振捣工作的不到位，在往拱顶输送混凝土的时候容易把空气封闭在拱顶和混凝土之间，出现了一

定的空隙，从而造成二衬厚度的不足等等诸多的因素。

1.2.3施工过程时的技术因素

在施工过程中的测量环节时出现失误，导致放样轴线出现偏位，或者是在开

挖的时候断面的局部点位出现偏差，都会造成围岩的超挖或欠挖，导致二衬的厚

度不均；衬砌台车在就位测量的时候放样不准，就会造成台车位置的偏移或者是

标高出现错误，同样会导致二衬厚度的不足。

混凝土同样也会在多个方面造成隧道二衬厚度的不足，例如：在混合的过程

中水灰比偏大；混凝土在振捣的时候不密实；混凝土自重下沉、收缩徐变造成空

隙等等。

2隧道二衬厚度不足的防控措施

2.1提高施工质量

公路隧道的施工质量的问题对于隧道二衬厚度所产生的影响是极大的，所以

说关键就在于控制和预防施工的质量。为了达到这个目的，只有在施工现场进行

精细化管理施工以及严格的控制质量，全方位、全过程的对隧道施工进行质量监控，才能从源头上解决问题。其次还需要在施工人员方面加大力度，例如：加强

关于技术人员的投入力度；对施工相关人员进行有关技术知识的培训，以增强相

关人员的水平素质；加强对施工现场的施工人员的监管等等。除此之外，还要在

工程的设计阶段就要加强对于施工材料的控制，严格把关材料的质量问题。

2.2进行后期的治理及补强加固

2.2.1拆除重建法

拆除重建的方法主要适用于二次衬砌已经完全失去使用功能，或者是二衬的

厚度已经小于原定设计值的二分之一的情况。具体的施工步骤：首先设置临时的

支架，其次通过相应的设备逐步的拆除原本的结构，最后就是重新建设衬砌结构。需要注意的地方有几点，第一：在拆除重建的时候，一定要做好防护措施，从而

避免隧道塌方或者因为掉块而对人员和设备造成损害的可能性；第二：在对于不

合格的衬砌结构进行拆除的时候，需要注意要尽量减少对于合格衬砌的影响；最后，在保证衬砌厚度的前提下，要确保新旧混凝土之间的衔接优良。

2.2.2注浆回填法

注浆回填的方法主要适用于由于隧道的拱背空洞或者脱空所引起的二衬厚度

不足的情况，而这种情况相对来说比较常见。具体的施工步骤：首先需要明确的

是空洞所在的位置以及需要注浆的数量；其次是进行钻孔，并预留出注浆的管道；需要注意的地方有：空洞和脱空的大小不同，所用的器材和材料也都不同，较小

的部位用的是小孔径的注浆管，灌注的是流动性良好的水泥砂浆；较大的部位用

的是大孔径的注浆管，直接泵送混凝土。钻孔预留注浆管的时候，为了能顺利的

流出灌注的浆液，管口与围岩的距离需要预留出5～10cm的空隙。

2.2.3挂网喷浆法

挂网喷浆的方法主要适用于补强内轮廓，所使用的范围在于总体的隧道二次

衬砌厚度，即与原定的设计相差不大但裂缝较严重的情况。这种情况对于隧道的

稳定和承载能力的影响较小。具体的施工步骤：首先把局部裂缝的部位凿除，然

后封闭裂缝、打上钎钉、挂上钢筋网，接着往网上喷混凝土或者是钢纤维混凝土，最后用防水砂抹平这个部位。需要注意的是，挂网喷浆法最关键的就是要注意外观，要让它尽可能的与原来的部位相接近，因此在喷浆的时候要注意的就是浆液

的均匀度，并注意喷浆所显现出来的效果。

2.2.4局部镶嵌法

局部镶嵌的方法主要适用的情况在于，因围岩不完善的挖建工作所导致的局

部范围内的衬砌厚度不足的现象，然而由于这种方法通常会一定程度上的破坏原