隧道初期支护的裂缝处理
公路隧道衬砌裂缝成因与处治技术分析
公路隧道衬砌裂缝成因与处治技术分析发布时间：2022-09-30T07:27:39.055Z 来源：《工程管理前沿》2022年第11期作者：王桂睿[导读] 混凝土结构产生开裂是难以避免的王桂睿中国华冶科工集团有限公司四川分公司，四川成都 641400摘要：混凝土结构产生开裂是难以避免的，宏观的来看，混凝土结构出现裂缝是一种可以接受的材料特征，只要采用科学有效的手段将裂缝控制在允许范围内，对隧道工程现场来讲就具有较大的现实意义及经济技术意义。
关键词：公路隧道；衬砌裂缝；成因分析；处治技术1.衬砌裂损原因1.1环境因素造成隧道衬砌裂损的环境因素有很多，例如温度、湿度等。
温度主要指在反复冻融循环作用下，位于寒区的隧道围岩的物理特性发会发生较大变化，低温形成的冻胀圈，会对衬砌产生冻胀压力，围岩冻胀会形成较大的冻胀附加应力，这会进一步加剧衬砌的收缩、膨胀和破裂现象。
高地温隧道产生的附加温度应力也会引起隧道初期支护及衬砌开裂，影响隧道结构的安全和耐久性。
湿度引起的干缩应力对隧道衬砌的影响同样不容忽视。
长期处于高水压状态下的隧道，在突水与渗透变形的正反馈机制下由于层间充填介质透水性差，致使混凝土性能劣化，最终导致衬砌产生开裂、突水等病害。
另外，地下水的存在会加剧衬砌的裂损，致使衬砌产生渗漏水。
在有侵蚀性地下水的隧道中，地下水的侵蚀将造成衬砌疏松、剥落、开裂加剧等现象。
季节性降水造成的围岩淹水也会影响衬砌的受力状态，导致衬砌开裂。
1.2设计因素隧道在进行设计前准备时，由于种种原因无法进行深入勘察，无法准确确定隧道围岩等级，隧道的支护结构和整体线位布置设计依据不充分。
此外，限于个别设计单位缺乏相关经验及自身专业水平欠佳，导致设计过程极不规范，常任意改变或推翻原有设计。
这些现象都是隧道产生病害的关键因素。
1.3施工因素隧道的施工要求较高，良好的施工技术是隧道质量的基本保障。
混凝土水灰比不当、钢筋配筋率不当、骨料品种选择不合理、外加剂种类选用及用量不当都会导致隧道干热地段衬砌产生开裂。
关于隧道衬砌产生裂缝的原因及防治
关于隧道衬砌产生裂缝的原因及防治隧道中产生的裂缝一方面是由设计原因造成的，另一方面是由于施工管理不当造成的。
它是结构内部受到与设计状态不同的应力的反映，同时也与施工过程中由于人为的因素改变了洞室的受力状态有很大关系。
1、隧道衬砌混凝土裂缝类型收缩裂缝，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。
1.1干缩裂缝收缩裂缝是因为混凝土收缩所引起的裂缝。
在收缩种类中，分塑性收缩和缩水收缩是发生混凝土体积变形的主要原因。
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温度裂缝温度裂缝是因为混凝土具有热胀冷缩性。
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。
1.3荷载变形裂缝荷载变形裂缝是因为支护背后存在空间或排水不畅形成水压，基础产生不均匀沉降，模板台车没有加固好，过早脱模，混凝土受到较大的外力撞击等容易产生变形裂缝。
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。
1.4施工缝(接茬缝)施工缝是施工中停电、机械故障等原因迫使混凝土中断时间超时，在继续浇筑引起的缝；再一个就是原材料不台格、配合比不合理、和易性不好、振捣不密实，钢筋保护层厚度不够等引起的混凝土裂缝。
2、形成裂缝的原因隧道裂缝产生原因分析；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。
不良地质隧道初期支护变形的处理
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参考文献
１ 刘 娜 ， 京 华 ． 于 ＧＩ 的 商 业 网 点 选 址 徐 基 Ｓ
２ 贺振 ，贺俊平，张卫星・＆ｑ Ｓｐｒ ａ － ｕｅＭ ｐ
Ｏ ｊｃ 组件 式 Ｇ Ｓ的开发 与研 究 ［］ ｂｅｔ ｓ Ｉ Ｊ． 商
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２３ 施 工 过 程 中 加 固 措 施 不 及 时 导 致 ．
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隧道初支变形原因分析及有效综合处理措施
• 136 •价值工程隧道初支变形原因分析及有效综合处理措施Analysis on the Causes of Initial Deformation of Tunnel and Effective Comprehensive Treatment Measures魏欣W EI Xin(中铁二十局集团第二工程有限公司，北京100000)(N o.2E n g in e e rin g C o rp o ra tio n L im ite d o f C R20G,B e ijin g 100000, C h in a)摘要：四川省汶马高速公路米亚罗3号隧道右线K163+970耀+905段隧道围岩具有膨胀性，施工期间多次出现初期支护混凝土 环向、纵向变形开裂，表层起皮掉块，初支钢架严重变形，部分初期支护严重侵限等多种质量问题。
文章重点阐述了隧道产生初支变形 的分析过程及采取的针对性综合整治措施。
A bstract:T h e s u rro u n d in g ro c k o f th e K163 + 970 〜+ 905 tu n n e l o n th e r ig h t s id e o f M iy a lu o N o.3tu n n e l o f W e n m a E x p re s sw a y in S ic h u a n P ro v in c e h a s e x p a n s iv e p ro p e rtie s.D u r in g th e c o n s tru ctio n p e rio d,m a n y q u a lity p ro b le m s o ccu rre d,s u c h a s c irc u m fe re n tia l a n d lo n g itu d in a l d e fo rm a tio n a n d cra ck in g o f in itia l s u p p o rtin g co n cre te,s u rfa c e p e e lin g o f f,e a rly s u p p o rt s te e l fra m e s e rio u s d e fo rm a tio n,p a rt o f th e in itia l s u p p o rt s e rio u s d a m a g e a n d s o o n.T h is p a p e r fo c u s e s o n th e a n a ly s is p ro c e s s o f th e in itia l s u p p o rt d e fo rm a tio n o f th e tu n n e l a n d th e c o m p re h e n s iv e m e a s u re s to b e ta k e n.关键词：公路隧道;膨胀性围岩;初支变形；整治措施K ey w ord s:h ig h w a y tu n n e l；e x p a n s iv e s u rro u n d in g ro ck；in itia l b ra n c h d e fo r^n a tio n；re m e d ia tio n m e a s u re s中图分类号:U459.2 文献标识码:A文章编号=1006-4311(2017)14-0136-03〇引言四川省汶马高速公路米亚罗3号隧道为左右线分离 式隧道，隧道间距为25耀40m，右线起讫里程K162+723耀K166+000,长度4277m。
219331502_铁路隧道衬砌裂缝成因分析及处置措施
价值工程0引言随着我国交通建设的快速发展，已建成并投入运营的隧道日益增多，当前施工的公路、铁路项目隧道工程也占了极大的比例，隧道二次衬砌裂缝成为制约工程质量的重要因素之一。
隧道二衬产生裂缝致使隧道发生渗漏，已经成为隧道最常见的病害，隧道结构体的受力状况和防水性能会因裂缝的产生遭到严重的破坏。
基于此现状，如何有效预防二次衬砌裂缝病害的发生、在裂缝产生后如何合理处置成为急需解决的技术难题。
1隧道二次衬砌裂缝分类1.1按裂缝成因分根据隧道二次衬砌裂缝产生的原因划分，隧道二次衬砌裂缝主要分为干缩裂缝、温度裂缝、荷载变形裂缝、施工缝（接茬缝）。
1.1.1干缩裂缝混凝土成型后，未按规定的方法和频率养护，混凝土表面水分散失过快，表面体积收缩较大，而混凝土内部湿度变化相对较小，收缩较小，表面混凝土变形的同时受到内部混凝土的约束力，出现拉应力，引起混凝土表面开裂。
1.1.2温度裂缝温度裂缝，是由混凝土内、外温度变化产生温度差形成的裂缝。
水泥在水化反应过程中会产生大量的水化热，由于混凝土内部热量不能及时传递出去，内部温度不断上升，而混凝土外表面因与外界传递热量速度较快，温度相对较低，这样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。
1.1.3荷载变形裂缝仰拱基底的虚碴清理不彻底，在混凝土浇筑后，基底产生不均匀沉降；仰拱基底积水清理不彻底，浇筑混凝土时，仰拱底部混凝土水泥浆随水流失，造成仰拱底部局部混凝土密实度较差，二衬浇筑后，仰拱受压，基底产生不均匀沉降；二衬台车或堵头模板固定不牢固、脱模时间过早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。
1.1.4施工缝（接茬缝）由于施工工艺或施工异常的原因，难免会出现新旧混凝土交接的施工缝。
当浇筑新的混凝土时，旧混凝土表面基础未进行凿毛处理、凿毛处理不彻底或凿毛处理后浇筑新混凝土前未充分浇水润湿，就直接在原混凝土表面浇筑混凝土，致使新旧混凝土接茬处出现裂缝。
秦岭关隧道初期支护变形侵限处理措施
秦岭关隧道初期支护变形侵限处理措施近年来，随着交通建设的不断加速，大型隧道的建设也成为了重点。
然而，隧道建设中存在的问题也逐渐浮现出来。
其中，支护变形侵限成为了隧道建设中急需解决的问题。
针对这一问题，秦岭关隧道初期采取了一系列的处理措施，本文将从以下几个方面进行分析。
一、支护变形的影响在隧道的施工中，主要是针对通风、水利、交通等因素的影响进行处理。
其中，支护变形侵限问题的影响也是不能忽视的。
隧道的支护变形不仅会导致围岩的破损，更会引起隧道开挖面的变形和位移。
这样会造成不对称变形，增加隧道的应力和变形量，同时还会影响隧道内部的通风，使得作业难度增加。
二、针对支护变形的问题，秦岭关隧道采取了哪些措施？为了解决支护变形侵限的问题，秦岭关隧道在建设初期就采取了一系列的处理措施。
其中包括：1. 管理隧道尺寸。
对于隧道的尺寸，应在初始阶段就明确，以保证隧道的稳定性。
同时还要保证隧道空间的充裕，避免支护体的挤压和变形。
2. 选取合适的支护。
支护的选取应从材料强度、可变形性、加振模量和性能稳定性等方面综合考虑。
在选取支护时，需要考虑到隧道的地质条件和周边环境等因素。
3. 利用渐进式法进行支护。
这样可以有效地控制隧道变形的程度，降低变形对围岩的破碎程度，同时还可以减小支护材料的消耗。
4. 采取合理的预紧和加固措施。
对于钢筋混凝土支护结构，要进行合理的预紧和加固。
这样可以增强结构的稳定性和承载能力，避免变形问题的发生。
三、结论综上所述，支护变形侵限问题是隧道建设过程中必须面对并解决的问题。
针对这一问题，秦岭关隧道从隧道尺寸管理、支撑结构、渐进式法支护以及加固措施等方面采取了一系列的处理措施。
这些措施的实施不仅保障了隧道的稳定性，也保证了隧道建设的顺利进行。
随着科技的进步和技术的提升，相信这一问题的解决措施会不断完善，为隧道建设的顺利进行提供助力。
隧道施工质量通病
质量通病隧道在施工过程中主要存在以下质量通病：1）初期支护质量通病1.超欠挖。
防治措施：开挖到设计轮廓线位置后立即进行初喷封闭开挖面，再架设型钢拱架。
2.初期支护分层喷射混凝土掉层脱落。
防治措施：喷射时喷射手先喷射填塞钢架背后,然后以每层3～5cm厚度分层喷射。
对于富水隧道尽量采取引排的措施减少初期支护背后积水对混凝土的长期侵蚀。
3.喷射混凝土不进行养护。
防治措施：喷射混凝土表面的灰尘用高压风清理，再进行养护液涂抹，加强检查力度。
4.喷射混凝土拱顶部位空洞。
防治措施：喷混凝土作业时要严格按照施工工艺施作喷射混凝土;，对在施工后产生的空洞，应采取打眼压浆处理，用水泥浆进行回填，以填补空洞，保证施工质量。
5.拱脚初支产生纵向裂缝。
防治措施：加强锁脚锚杆施工；施作大拱脚并做好围岩量测，及时了解围岩变形动态；拱脚以上1m范围内严禁欠挖并彻底清理虚渣，衬砌紧跟开挖面。
2）衬砌质量通病1.衬砌混凝土裂缝。
防治措施：把好原材料质量关，施工中严格按配合比进行施工，并保证施工温度在允许范围内; 衬砌施工前保证边墙等基础部位无虚渣，在施工过程中严格混凝土浇注施工工艺;在混凝土接缝施工时，严格按接缝施工工艺进行混凝土施工，在保证先浇注混凝土具有良好的重塑性时，加强接茬处混凝土的振捣。
2.衬砌环向施工缝渗漏水。
防治措施：采用以排为主，排、堵、截相结合的综合治水原则; 每条焊缝均做充气压力检查；加强对防水板的保护，特别是二衬钢筋焊接施工时，应防止防水板被烧伤、灼伤，防止钢筋接头扎破防水板，混凝土浇注振捣时，尽量防止破坏防水板。
3.衬砌混凝土局部蜂窝。
防治措施：二次衬砌模板拼装完成后，严格按照设计和规范要求进行模板检查；认真设计、严格控制混凝土配合比，经常检查，做到计量准确，混凝土拌合均匀，坍落度适合；混凝土下料高度超过2m，浇灌应分层下料，分层振捣，防止漏振：模板缝应堵塞严密，浇灌中，应随时检查模板支撑情况防止漏浆；加强混凝土的搅拌、运输、浇筑、振捣等工序质量控制。
高速公路隧道衬砌裂缝及防治措施
高速公路隧道衬砌裂缝及防治措施摘要：高速公路隧道施工建设时，衬砌施工质量关系到公路建设整体质量。
隧道衬砌裂缝要及时处理，避免影响到隧道的正常使用。
有鉴于此，文中以高速公路隧道为着眼点，分析衬砌裂缝的成因，给出相应的裂缝防治措施，延长隧道的使用寿命。
关键词：高速公路；隧道；衬砌裂缝；防治隧道二衬产生裂缝致使隧道发生渗漏，已经成为隧道最常见的病害，隧道结构体的受力状况和防水性能会因裂缝的产生遭到严重的破坏。
基于此现状，如何有效预防二次衬砌裂缝病害的发生、在裂缝产生后如何合理处置成为急需解决的技术难题。
1 高速公路隧道衬砌裂缝分析隧道开裂是由多种因素引起的，其成因可以从多种方面进行分析，本文将隧道开裂的成因分为3个阶段进行分析：开挖前、开挖时和开挖后。
1.1隧道开挖前在开挖之前，进行隧道勘察设计时，如果不对工程现场进行合理的地质调查，很容易造成施工条件较差的状况。
当开挖部位的围岩比较薄弱时，很可能会导致隧道出现较大的沉降，对隧道的施工不利。
围岩变形的影响，可能会导致衬砌结构出现大裂缝。
当隧道施工处于高应力、脆弱、破碎的围岩环境中时，隧道的衬砌也会发生开裂，从而影响工程安全。
1.2隧道开挖过程隧道开挖时，隧道出现裂缝的主要因素有以下3个方面，如表1所示。
表1 隧道开挖裂缝产生原因分析产生原因原因分析施工过程不可靠围岩与衬层的连接强度不足，致使在隧道出现大变形，同时无法充分利用围岩-衬砌的联合支撑，从而造成大范围的裂隙材料选择不当选用的混凝土强度较低，难以承受高的围岩压力，从而产生裂缝；选用高强度的混凝土，会使施工过程变得更加烦琐工艺选择不当施工技术也是造成隧道衬砌开裂的重要因素，合理的施工技术可以降低衬砌施工中出现裂缝的概率由表1可知，在隧道开挖过程中，产生裂缝的原因有多种，在隧道开挖时要时常注意这些因素，确保隧道的安全运行。
1.3隧道开挖后隧道开挖完成后影响隧道开裂的主要原因有隧道运营管理与监测、预测隧道附近山体蠕变、泥石流防治等。
隧道渗水、裂缝、错台处理方案.介绍
一、工程概况*****为双洞分离式隧道，平均长度4531米，为特长隧道。
左洞全长4520米，右洞全长4542米，其中0.5座位于**合同段内，0.5座位于本合同段内（**合同段），本合同段内*****左洞全长2428米(起讫里程：****+780～****+208)，右洞全长2452米(起讫里程：****+800～****+252)，平均长度2440米。
隧道二衬结构渗漏水、裂缝、错台的处理是决定了结构外观质量的关键。
同时也保证了隧道内所有设备、管线良好的运转环境和后期使用时工程质量。
一、渗水原因分析1、隧道光面爆破不佳，初期支护不平顺、外露锚杆头清理不彻底或防水卷材铺设太紧，灌注混凝土时的巨大冲击力作用于防水板造成防水板刺破、拉裂，使防水板丧失防水作用。
2、混凝土浇注不密实，且施工缝处止水带安装不规范，使衬彻背后的游离水可顺利地渗出。
3、横向排水管间距过大或浇注混凝士时对泄水管保护不力而堵塞，使围岩渗水不能顺畅地从横向排水管排除，背后聚积，形成静水压力后渗出。
4、渗漏水多出现在结构薄弱和水压力较大处，如混凝土添加剂掺量、养护不当、温度和不均匀沉降等原因引起的混凝土裂缝，都会产生渗水。
5、混凝土浇筑过程中存在停歇现象，由于混凝土拌合站离浇筑现场距离较远，运输时经过镇中心经常出现堵车、堵路现象，加上恶劣天气影响导致在浇筑混凝土时出现间歇时间过长现象。
二、根据以上原因分析我单位制定以下措施1、严格控制超欠挖，超挖处挂钢筋网喷平，保证喷射砼表面圆顺；防水层铺设时预留一定松弛度，不得紧绷，根据断面实际情况铺设，遇初支不平顺处按现场实际弧线铺设，不得紧绷，防水层铺设完毕必须仔细全面检查，如有破损或焊接合格处及时修补。
2、混凝土浇筑过程中利用插入式振捣器与附着式振动器配合使用，确保拱顶与边墙均振捣到位。
止水带安装过程中利用钢筋卡固定止水带，保证止水带无破损，无偏离，如止水带被水泥浆掩埋，脱模后及时使用工具凿出，确保止水带起到止水作用。
秦岭关隧道初期支护发生变形侵限处理措施
ｍ；洞内设为人字坡，纵坡分别为
＋０．５％和一０．６％。隧道设计净宽为１０．８６ ｍ，净高７．０３ ｍ，三心圆拱曲墙断面，采用复合式
隧道工程地质特征
１．１地层岩性 下古生界葫芦河群（（ｚ一０２）Ｈ１），岩性以灰黑色片岩、板岩为主，夹有少量薄层大理岩和 火山碎屑岩。由于该套地层中的断裂构造发育，岩石受构造强烈挤压，岩石片理化、糜棱岩化 现象极为明显。火山碎屑岩以细粒变砂岩为主，细粒变晶结构，似层状构造。微风化板岩饱水 单轴极限抗压强度≥５０ ＭＰａ，微风化片岩饱水单轴极限抗压强度≥５０ ＭＰａ，与隧道工程有关 的工程岩体为硬质岩。 １．２地质构造 地质构造格局：前中生代生成包家沟震旦纪一奥陶纪形成的浅海相陆源碎屑一火山岩建 造，组成葫芦河群、陈家河群地质体；中生代以来的构造活动对先期构造格局又进行了改造和 叠加，使前期地质体及边界断裂或韧性剪切带均卷入反“ｓ”形构造系统，遭受印支期花岗岩的
３变形侵限原因分析
通过对现场施工情况的了解，变形原因有以下几个方面： ３．１地质原因 （１）Ｓｌ（５７＋８３０一ＳＫ５７＋８９０段工程地质特性为：围岩岩性为微风化石英片岩，局部与板 岩呈互层状，板岩矿物成分以泥质为主，节理、裂隙发育，岩体很破碎，岩芯呈土夹碎石片状，呈 压碎状碎裂结构，ＲＱＤ为３％，具高应力；钻孔ＳｚＫ．ＱＬＧｓＤ一０８地应力测鼍深度１２８．１ ｍ处的 结果，最大水平主应力１３．２８ ＭＰａ，最小水平主应力８．２８ ＭＰａ。由于埋深大，地应力较高，开挖 时局部板岩出现较大变形，局部有渗水现象。 （２）在该段两端发育有Ｓｌ（５７＋ 域地质构造较发育，造成围岩节理、裂隙发育，岩体完整性较差。 ３．２施工原因 （１）开挖爆破质量差，隧道超挖较普遍，隧道超欠挖造成应力集中。 （２）施工单位监控量测严重滞后，不能及时发现围岩变形情况。围岩变形稳定后未及时 施作二次衬砌，二次衬砌滞后较多。 （３）隧道现场技术管理和技术力量比较薄弱，存在系统锚杆、喷射混凝土厚度、钢拱架间 距施工不规范行为，初期支护没有完全按设计要求施作完成，未能发挥初期支护抵抗变形的 能力。 （４）上台阶距离较长，仰拱未及时开挖封闭， 致使支护不能封闭成环。
龙门隧道初期支护变形处理
ａ 工 程地 质 和水文 地质 条件差 ．
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龙 门隧道 乙线 Ｋ１ ３ ８ ～９ ５ 位 于松 软 的强风 化带 层状 岩石 中 ， Ｏ ＋９ Ｏ ６ 段 下部 岩 质较 硬 ， 且俯
向斜 轴 部岩 石破 碎 ， ① 断层 （ 宽 的构造 软 带 ） 炭质 泥岩 存 在 ； Ｆ 较 及 普遍 呈 碎 裂 、 碎 状松 散 结 压
杆初 期支护 ， 在 围岩 与初 期支 护变形 基本稳 定的 情况下 ， 时施 作二 次衬砌 混凝 土 。 并 适 工程 地质 及水 文地 质 ： 门隧道 工程 地质 属软 岩 山体 ， 形 、 貌 、 质 构造 、 文地 质 与 龙 地 地 地 水 工 程地质 条件 均 系复 杂 。岩石 遇水 易软 化、 化 ， 质 泥岩 和 煤层 更 属极 软 弱岩 石 ； 硬 炭 隧道 横 穿
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龙 门隧道初 期支护变形处理
章翠 华
（ 建 龙 岩 市 公 路 局 龙 岩 市 ３ ４ ０ ） 福 ６ ００
摘 要 本文通过对漳龙高速公路龙门隧道施工中出现初期支护较为严重开裂变形的详细分
析 ， 述了初期支护变形产生的原因及其处理措施 ， 论 并强调 了施工中注意事项 。
围内 １ ０余厘 米 。 通过近 期 监控量 测表 明 ， 在该段 的拱 顶 、 拱腰 仍有 一 定的变 形 ， 拱脚 以上 １ 而 ｍ
隧道初期支护失稳处治方法
隧道初期支护失稳处治方法摘要介绍某隧道遇到洞身偏压不良地质和强降雨作用下出现初期支护失稳，隧道初期支护开裂、坍塌需要进行处治施工，处治技术包括地表处理、超前支护、洞身围岩加固、隧道开挖、侵限换拱、施工难题题与解决措施等进行实例浅谈。
关键词隧道不良地质初期支护失稳处治一、工程概况石乳山隧道在距离洞口90米后出现地质不均匀的偏压现象，其中K40+569～K40+551段地质结构异常复杂，隧道埋深40～65米，围岩很差状况，且处于岩溶区，线路左侧地质为透水性砂层，地下水丰富且透水能力强，围岩无自稳能力，且承载能力极低，属Ⅴ级偏弱。
右侧为强风化炭质泥岩、页岩，隧道穿过假整合接触、界面软弱层复杂不良地质地段较长（见隧道断面地质示意图），造成隧道左侧压力集中过大，在初次施工该区域期间发生多次特大暴雨、大雨，且持续时间长，线路左侧流砂层地质形成极具突发破坏力，造成该段初期支护失稳不能有效抵抗过大的侧压力，先在DK40+563～DK40+560左侧拱脚处发生突砂突泥现象，造成已完成20米的初期支护失稳被挤压跨，有的初期支护出现开裂、喷射混凝土剥落掉块，有的初期支护钢架扭曲变形严重，初期支护错台，有的局部变形侵限影响衬砌厚度，隧道二次衬砌距掌子面距离约为30米，地表K40+550～K40+510段宽约20范围内出现了开裂，K40+562左侧7米出现直径约6米的塌陷土坑。
根据实际地质状况结合设计处理图进行了隧道的安全有效的处治，顺利通过不良地质段。
二、处治原则及分析为了安全稳妥对该段进行处理施工，根据隧道围岩地质条件、初期支护开裂变形结构侵限情况、松散体及临时支撑稳定稳固状况、确保施工人员安全为前提，依据设计变更施工图处理方案，科学组织、合理安排，严格按照规范程序标准化推进。
隧道地表仰坡坡率为1：2.5，洞身路线前进方向右侧为强风化岩层，左侧为松软透水性强的砂砾质粘土，层理之间存在相对软弱结构面，期间强降雨使情况进一步恶化，诱发软弱土层局部坍塌，坍塌后，牵引邻近已施作的初期支护出现变形、开裂，隧道沉降过大，局部已侵限。
隧道初期支护大变形的一些处理方法
期支护和二衬加强配筋衬砌。 ２ ． １ ． ２具 体 施工 安 排 先 对 变形 段 先 进行 注 浆 加 固 ， 然后 倒 换 支 撑 、 逐 榀 换 架处 理 ， 换 架至 掌 子 面后 ，即采用 双 侧 壁导 坑 法 进行 开 挖 ， 考 虑 到该 段 围岩松 散、 破碎 ， 且倾角约 ５ ０度 ， 极为不利 ， 双侧 壁 采 用上 下 台 阶进 行 施 工 （ 上 台阶 ４ ． ５ 米， 下 台 ２米 ） 。先 施 工 左 右 侧 壁 ， 核 心 土等 侧 壁 下 台 阶 及 仰拱 封 闭成 环 后再 进行 开挖 ， 以确 保 掌 子面 及初 支 安全 。 拆 除拱 架 时 采用 油锤 破 碎 并 结合 风 镐进 行 施 工 ， 尽量 少 扰 动 围 岩； 仰拱 及 二次 衬 砌要 紧 跟 ， 以确 保 安全 。 施 工程 序 详见 初 支变 形段 施工 程 序 图 。
定借 鉴 作 用 。
关键词 ： 大变形 ； 监控量测； 支护参数 ； 处理方法
１工 程 概 况
隧道全长 １ ０ ５ ２米 ， 全洞位于一 ０ ． ７ ４ ５ ６ ７ ％下 坡 段 ， 隧 址 区地 貌 属 丘 陵类 型 ， 隧 道 近东 西 向西 穿 越 两座 山岭 ， 自然 坡 度较 陡。 隧道 进 出 口属 于第 四纪 残 坡 积 土 及 全 一 强 风化 粉 砂 岩 、 千枚 岩 ， 结构 松 散 ， 岩 体破碎 ， 稳定性较差 ； 洞身为弱一 微风化变质砂岩 、 千枚岩夹薄层煤 层， 裂 隙、 破碎构造发育 。 较破碎 ， 以Ⅳ级围岩为主。 隧道洞身为变质 砂岩 、 千枚岩夹薄层煤层 ， 裂隙、 破碎构造发育。地下水主要为第四 系孑 Ｌ 隙 水 及基 岩 裂 隙水 ， 水量较小 ， 局 部 有滴 水 ， 雨 季 时 有 涌水 和 短 时 突水 现 象 （ 主要 在 断 裂带 ） 。地 表 低 洼处 雨 季 有 汇 聚水 ， 并形 成 溪 流。 施 工 时隧 道 Ｙ Ｋ ４ ５ ＋ ４ ３ ２ 一 Ｙ Ｋ ４ ５ ＋ ４ ６ ８ 段 因雨 季 岩 石裂 隙 地下 水 下 渗， 导致隧道围岩压力增 加 ， 隧道局部失稳 而使初期支护发生 了较 大变形 ，出现初期 支护 局部 开裂 和侵入 二次 衬砌 界 内等 问题 。 Ｙ Ｋ ４ ５ ＋ ４ ３ ２ ～ ￣ Ｋ ４ ５ ＋ ４ ５ ６段 设 计 支 护 类 型 为 Ｓ ４ ｂ ， Ｙ Ｋ ４ ５ ＋ ４ ５ ６ 一 Ｙ Ｋ ４ ５ ＋ ４ ６ ８ 段 设 计 支 护类 型 为 ４ ａ 。具 体 变形 情 况 如下 ： Ｙ Ｋ ４ ５ ＋ ４ ３ ２ 一 Ｙ Ｋ ４ ５ ＋ ４ ６ ８段 初 期 支 护 喷射 砼 面多 处 出现 裂 缝 ， 掉块 ， 其中Ｙ Ｋ ４ ５ ＋ ４ ４ ８ ～ ４ ６ ８ 段 初 期 支 护 变 形 较 大 ，该 段 变 形 一 般 在 ２ ０ ｃ ｍ 以 上 ，最 大 变 形 （ Ｙ Ｋ ４ ５ ＋ ４ ５ ５ 拱 顶 中心 处 ） 侵入原设计二衬达 ４ １ ｃ ｍ ， Ｙ Ｋ ４ ５ ＋ ４ ６ ５ 处（ 距 掌 子面 ３ ｍ） 右 侧 变形 较 大， 侵入 原 设计 二衬 达 ３ ５ ｃ ｍ。 Ｙ Ｋ ４ ５ ＋ ４ ３ ０ ～ ４ ４ ８ 段 变 形 较 小 该 段最大变形发生在 Ｙ Ｋ ４ ５ ＋ ４ ４ ０拱 顶 处 ， 侵 入 原 设 计 二衬 ８ ｅ ａ。 ｒ ２ 处 理方 案 首先在初期支护内侧设置环 向钢支撑 ， 以加固发生变形的初期 支护 ， 对发生大变形段的围岩进行 注浆加 固处理 ， 再结合监控量测 结果待变形减小并基本趋于稳定后对变形段采取换架处理 ， 同时根 据实际情况加强变形段的支护参数 以确保工程安全 。 ２ ． １ 总体 方 案介 绍 ２ ． １ ． １总体 处 理 方 案 （ １ ） Ｙ Ｋ ４ ５ ＋ ４ ２ ５ ～ ４ ３ ０ 段在 已成断 面初期支护结构层上做径 向注 浆加固围岩处理 ， 保 留原初期支护 ， 按原 围岩结构形式施作二衬。 （ ２ ） Ｙ Ｋ ４ ５ ＋ ４ ３ ０ — ４ ３ ８ 段 在 已成 断面 初 期 支 护 结 构 层 上 做 径 向注 浆 加 固 围岩 处理 ， 保 留原 拱墙 初 期 支 护 ， 增加 仰 拱 初 期 支护 ， 二衬 加 强 配筋 。 （ ３ ） Ｙ Ｋ ４ ５ ＋ ４ ３ ８ ～ ４ ６ ８ 段 在 已成 断 面初 期 支 护 结 构 层 上 做 径 向注 浆 加 固 围岩 处 理 ， 拆 除原 初 期 支 护 ， 按Ｓ ５ ａ 衬 砌 类 型 扩 大开 挖 ， 作 初
浅析隧道基底裂缝成因及应对措施
浅析隧道基底裂缝成因及应对措施随着我国经济的迅猛发展，隧道工程的建设正处于高峰期，但是近年来，由于隧道工程的特殊性，受水文、地质、设计和施工等因素的影响，很多隧道的基底出现开裂、翻浆冒泥和不均匀沉降、隆起等病害，针对某隧道基底砼出现开裂进行技术总结，为类似情况的施工提供一定的参考。
标签：隧道基底开裂原因分析对策1 工程概况某隧道正洞线间距4.6m，仰拱及填充于施工2个月后出现裂缝，裂缝为沿隧道中线方向在中线位置出现纵向裂缝，最大缝宽达6cm，最大错台2.5cm。
出现裂缝的地段为Ⅳ级围岩，位于土石分界附近，泥岩与砂岩互层，地下水发育且水压分布不均，仰拱初期支护采用I18工字钢，间距1榀/m，C25喷射砼22cm，钢筋砼仰拱厚度45cm，素砼填充厚度131cm。
2 裂缝病害调查2.1 物探采用地质雷达进行物探检测，共布设8条测线，纵向在隧道中线处1条，距离中线1.5m和2.9m处对称布设各2条，横向在裂缝最大处布设1条，向两侧延伸5m处各设2条。
经雷达检测，测线1和测线6处仰拱砼界面以下2.3m显示强反射信号，围岩裂隙发育，破碎，且岩内含水较大。
2.2 钻芯取样对出现裂缝段仰拱及填充进行钻芯取样，取样位置为中线位置和距中线左右各自1.5m处，钻孔深度5m，对物探结果进行验证，同时对施工情况进行了解。
（如右图）钻探结果显示，仰拱砼厚度和强度满足设计要求，但局部钻到虚渣，厚度0.05-0.1m，仰拱与填充浇筑界面不清晰。
2.3 隧底变形观测为更好把握隧道基底砼结构的变化，在隧道中线、左右两侧水沟边和隧道拱顶布设水准观测点。
经观测，隧底无明显变化。
2.4 裂缝变形观测在裂缝两侧设对称观测点，主要采取日常尺量方式检测裂缝宽度变化，采用相对高程确定隆起或者沉降情况。
经观测，裂缝宽度有增加趋势，裂缝错台基本稳定无变化。
3 原因分析3.1 地质条件此段泥岩具有弱膨胀性，砂岩无膨胀性，导致基底出现不均匀沉降，是引起裂缝的主要因素。
隧道裂缝处理方案[隧道洞口裂缝处理方案]
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隧道裂缝处理方案[隧道洞口裂缝处理方案] 龙泉山1#隧道左洞进口坡面失稳处理施工方案1、施工情况说明 1.1裂缝产生和发展过程龙泉山1#隧道左洞从xx年5月12日开始上台阶开挖掘进，自5月16日在洞口左右侧竖向、导向墙环向产生细小裂缝，至5月22日裂缝突然急剧加大，同时洞顶路面产生数条横向裂缝，当日在洞口左侧设观测点，5月23日观察12h沉降量达15mm，并有明显增加趋势，经总承包部和设计代表现场察看后讨论决定，立即停止左洞开挖施工，加强观测，至5月24日下午16时10分累计沉降123mm，水平位移164mm，经过两天的观察，鉴于裂缝发展太快，总承包部领导果断采取填土反压措施，有效控制了洞顶沉降和坡面裂缝发展。
经过参建各方领导和技术人员讨论分析，一致认为发生坡面开裂、洞内初期支护沉降变形的主要原因是由于前期雨水较多，围岩具有膨胀性，导致坡面失稳。
1.2洞口围岩情况隧道进口段ZK（YK）1+730～+810地表1～3m为素填土，持力层围岩主要为碎块状强风化泥岩夹砂岩，为全风化V级围岩，遇水膨胀，风干后易干裂。
从洞内开挖揭露围岩情况看，岩层厚0.3～1m，层间夹泥岩，有滑移光面，自稳能力差，容易坍塌。
2、处理措施 2.1处理原则1、加强观测，定期变形情况。
2、做好安全警戒和村民协调工作。
3、做好防排水和洞口地表覆盖措施，防止地表水渗入裂缝。
4、预防坍塌事故，确保施工人员和机具安全。
2.2处理步骤1、回填反压（已施作）。
2、清方减载：包括洞内临时加固支护、施作抗滑钢管桩、人工清除滑移破坏土体、坡面喷锚防护。
3、施工作C20钢筋砼护拱。
4、拆除上台阶已变形开裂的初期支护，并恢复之。
5、回填恢复坡面。
6、下台阶开挖。
7、施作下台阶初期支护，使初支封闭成环。
8、施工仰拱、填充和二衬砼。
其中前五步按抢险施工要求进行组织管理。
3、施工组织机构3.1项目部成立抢险应急小组：负责处理过程中施工组织安排、安全质量控制、协调及反馈工作。
隧道初期支护大变形的一些处理方法
隧道初期支护大变形的一些处理方法
隧道初期支护大变形是一些常见隧道施工现象，对于项目的安全和顺利实施至关重要。
隧道初期支护变形造成的原因很多，通常是由于材料力学性能及应力分布变化等因素不能很好的抵抗外力，造成的支护变形。
隧道初期支护变形的处理方法包括：
一、正确预测和控制变形。
正确预测和控制变形是防止变形的关键，主要包括对模型的精确模拟和控制等，对于新建的隧道初期支护桩基开挖，采用有限元分析模拟法，根据施工中综合影响开挖变形的多种属性，准确预测支护结构体系中各支架及隧道初期支护变形量，及时分析和调整工程设计，以模拟准确预测支护变形量，预防支护变形，达到良好施工效果。
二、加强支护结构体系。
加强支护结构体系是应对初期支护变形的有效方法。
在施工的初期，应加强支护结构体系，提高支护结构体系的刚度，增强隧道初期支护的稳定性，合理设计支护横截面，以减少变形的发生，降低支护变形的后果。
三、增加支护强度。
增加支护强度是减少变形的一种常见方法，主要是增加支护材料强度，增大支护间距，改变支护结构体系，使其具备更高的刚度，使支护变形更小。
在此同时，应考虑降低局部支护间距，
特别是在变形特别大的地方，这样做可以减少变形的发生，降低支护变形的风险。
四、合理使用材料。
选择相应的支护材料可以减缓支护变形，以增大可支护范围，选用具有良好刚度和强度的支护材料，使支护结构体系能有效抵抗外力，使支护变形更小，获得良好施工效果。
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围 岩 分 类 ： V 类 围 岩 sk227+365 ～ sk227+473 ， sk227+646～ sk227+710；
IV 类围岩 sk227+473～sk227+646。 各级围岩复合式衬砌支护参数如下表
隧道围岩复合式衬砌支护设计参数表
项目
单位
围岩类别
V（浅埋）
IV
喷射砼 C25 混凝土 cm
28
22
直径
mm
Ф25
Ф25
径向锚杆
长度
cm
400
350
锚杆布置
cm
100×75
100×100
直径
cm
钢筋网
钢筋布置
cm
Ø8（双层） 20×20
Ø8 20×20
工字钢架
型号
Ⅰ22b
Ⅰ18
钢架
纵距
cm
75
100
二次模注 C 25 混凝土 cm
衬砌 C 25 钢筋混凝土 cm
50
45
超前支护
类型 间距
洞口第一环中导管 Ø
89
小导管 Ø50
洞内小导管 Ø50
cm
40
40பைடு நூலகம்
长度
m
30， 5.0
4.5
2．隧址工程地质条件
（1）地形地貌 兰草沟隧址区地貌形态属中度剥蚀切割的低山丘陵区，
为县河和黑漆河的分水岭，东为黑漆河支沟兰草沟，西为龙 窝河沟源冲沟，两侧坡度不对称，西坡较陡约 30°左右，东 坡较缓约 15°左右。纵向地形中间高，两侧低，地面标高介 于 543.23～609.53 米之间，相对高差 66.30 米。隧道右线 最大埋深 61.6m,左线最大埋深 60.9m，属浅埋式短隧道。
文献标识码：A
文章编号：1006-7973（2007）10-0065-02
一、工程概况
丹凤至陕豫界高速公路（商界项目）是交通部规划的八 条西部开发省际公路通道之一，也是上海至武威国家重点干 线公路的组成部分。兰草沟隧道属于该项目。
1．隧道概况
隧道左线 k227+650～k227+710，长度 290m,右线为 sk227+365～ sk227+710,长度 345m。隧址于商南县赤 地街村与兰草沟村之间穿越低山丘陵。
收稿日期：2007-9-9 作者简介：鲁志红 广东水电二局股份有限公司 研究方向：水工工程施工
（511341）
66
中国水运
第5卷
所有裂缝位于右线 sk227+425～sk227+436 段，该段 属于 V 类围岩，裂逢处初期支护的喷射砼表面张开 2～3cm, 主要有三条:
① sk227+438 处环向裂缝。 ② sk227+436 处环向裂缝。 ③ sk227+425～sk227+440 段纵向裂缝，位于左侧拱 腰处，也是顶拱与侧墙初期支护工字钢接头处,裂逢方向平行 于洞轴线，与地表裂逢形成滑动面，裂逢上部高出下部 1～ 3cm,工字钢表面的喷射砼局部剥落，此条裂缝危害最大。洞 内裂缝见下图：
断开的接头骑缝焊，垂直于凿开面径向焊接Ⅰ22b 支撑，与 上导坑基岩面锚固，逐个凿开，逐个支撑。另一排设在纵向 裂逢线以上 1.5m。
利用 2 根Ⅰ18 槽钢纵向连接钢支撑，增加整体抗弯性。 2．注浆固结围岩，形成新的受力内拱 钻孔：利用自行改装的平台车做平台，用手风钻钻孔， 孔径 56mm，间距 1.5m×1.5m ，孔深 5.0 米，钻孔方向 与隧道半径方向成 6°夹角。 插管灌浆：注浆导管采用无缝钢管，壁厚 4mm,管口段 50cm 范围不设孔，其余部分按 15cm 间距交错设置注浆孔； 灌注 1：1 水泥砂浆，注浆压力 0.5～1.0Mpa,终压加大，灌 浆采用 ZBE-02 水泥砂浆注浆机进行。灌浆顺序为先两侧后 顶部，先灌较低的孔，后灌较高的孔。 3．观测稳定后，分段拆除钢支撑，及时边墙落底及仰拱 施工，整体收敛稳定后，浇筑模筑砼。
注浆导管1.5x1.5m
隧道初支
工字钢 间距75cm
槽钢
纵向 裂逢
防滑墩
2．裂缝产生原因 裂逢产生原因主要有 3 个： ① 围岩类别已经进入 V 类，岩体节理裂隙发育，岩体完 整性很差，岩体多呈散体状结构或碎裂状结构，自稳能力差。 ② 左、右线洞口位置相差 55m,左线的左侧是浅埋段 ， 左线进口施工没有“先明后暗”，出口方向单向掘进，小塌方 后 k227+455～k227+430 左侧已经露拱，左线右边坡失稳，
第 5 卷 第 10 期 2007 年 10 月
中国水运 China Water Transport
Vol.5 October
No.10 2007
兰草沟隧道初期支护的裂缝处理
鲁志红
摘 要：隧道初期支护产生裂逢后，临时加固后，注浆固结围岩，形成新受力内拱。
关键词：兰草沟隧道 初期支护 裂逢处理
中图分类号：U457+.5
兰草沟隧道右线洞内裂缝展开图
左侧
环向裂缝
洞轴线
纵向裂缝
227+425
右侧
地表裂逢位置见下图
436 438 440
并且对右线形成偏压。 ③ 该段左线右侧导洞正在开挖，扰动右线边坡。 ④ 没有真正按双导洞开挖，实际上是上、下导坑法。 综合上述原因，该段山坡体深层滑移，使右线初期支护
出现纵向裂逢，而且顶部比边墙凸出 1～3cm。 三、处理方案 1．采用刚性支撑临时加固初期支护 凿除该段每根工字钢纵向裂逢处喷砼，重新焊接好已经
临时钢支撑加固及注浆导管图
四、结语
① 隧道开挖要严格按开挖顺序施工，双导洞开挖施工 中，边墙未落底之前不能开挖中隔岩。
② 公路双线隧道洞口之间相互影响大，特别是左、右线 洞口桩号不一致的洞口施工要“先明后暗”。
（2）地层岩性 隧址区地表为第四系松散覆盖层，下伏泥盆系中统牛耳 川组石英片岩（D2n）,现分述如下： 1）第四系（Q） ① 第四系残坡积（Q4el+dl）亚粘土混碎石：褐黄～棕红 色,土质不均,夹少量碎石、角砾。稍湿，结构松散，厚约 0.0～ 2 米。隧道地表均有出露,为洞口边坡、仰坡的主要岩性。 ② 第四系红坡积（Q4PL+DL）亚粘土：褐黄色，土质不均， 结构松散，含少量碎石、角砾，潮湿。位于隧道出口沟源附 近。 2）泥盆系（D） 主要为中统牛耳川组石英片岩（D2n）:褐色～青灰色， 变晶结构，片状构造，节理裂隙发育，岩层产状 9°～18° ∠51°～69°。在堪探深度内按风化程度可划分为全风化、 强风化、弱风化、微风化四个风化带。为隧道主要围岩。 （3）地质构造 隧址区地质构造单元属东秦岭褶皱系的一部分，构造线 总体呈北西西-南东东向展布。受区域地质构造变形影响，岩 体节理裂隙发育，岩体完整性很差，尤其是全风化、强风化 岩体多呈散体状结构或碎裂状结构，无自稳能力。 3．水文地质条件 隧址区仅于进出口两侧发育有冲沟，隧道进口赤地街可 见常年性地表水，其动态随季节变化较大。据区内气象站资 料，区内年最大降雨量达 1307.8mm，1 小时最大降雨量 46.6mm，秋季多连阴雨。这样的降雨强度和时间分布特点， 加之隧址区岩体节理裂隙发育，岩体破碎，对地下水的补给 有利，尤其是雨季施工开挖，洞室可能会有点滴状出水或涌 流状出水，对洞口边坡和围岩的稳定性不利。 二、裂缝特征及产生原因 1．裂缝特征