隧道衬砌产生裂缝的原因和防止措施

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公路隧道衬砌裂缝成因及治理方法

公路隧道衬砌裂缝成因及治理方法

公路隧道衬砌裂缝成因及治理方法摘要:。

近年来,我国公路隧道规模不断增加,并且在公路建设当中角色越来越凸显。

同时公路隧道受工程地质、水文地质及自然因素等条件的影响,导致隧道在运营过程中各种病害开始不断暴露。

根据调查统计,隧道病害中衬砌渗漏水病害较为常见,而且造成的危害非常大,已经引起越来越多相关学者的关注。

以伊犁G217线K730+577玉希莫勒盖隧道提质升级改造项目为例,通过现场调查,结合现场检测结果,探讨公路隧道衬砌渗漏水病害的成因;并且探讨隧道衬砌注浆技术在实际工程中的应用,为今后的公路隧道衬砌渗漏水病害处治提供参考。

关键词:公路隧道;衬砌;裂缝;成因;治理引言高速公路在运营过程中会受到地质条件、环境因素、车辆载荷等多种因素的影响,容易产生不同类型的路面裂缝病害,这些裂缝病害会对高速公路路面的正常使用造成较大影响。

在实际应用过程中需要仔细分析沥青路面裂缝的类型和原因,在此基础上采取针对性的措施进行治理和养护,确保高速公路的正常使用,延长其使用寿命。

1衬砌裂缝类型衬砌裂缝是由于隧道施工中水化热反应后受隧道外土体等外力导致的,其主要的表现形态可分为:弯曲受压裂缝、剪切裂缝以及拉裂缝。

针对上述三点表现形式的具体判断依据如下。

(1)弯曲受压裂缝一般情况下会出现在隧道的拱顶部分,主要形成原因为该部分的混凝土长时间受到外力的挤压作用,导致混凝土的负载过大,在达到一定数值时,即会产生弯曲受压裂缝。

此裂缝的形态通常为“V”形。

(2)剪切裂缝一般情况下会出现在隧道的拱腰部分,主要形成原因为该部分的衬砌混凝土长时间受到剪力的作用,长期处于疲惫状态下,在达到其最大承受范围后,会发生深陷等位移后产生的,导致其裂缝的形态通常为“X”形。

结合以往研究表明,此种裂缝的发生往往与围岩的最大承载力低有直接关系。

(3)拉裂缝一般情况下会出现在隧道的外侧部分,主要形成原因为该部分的衬砌混凝土在外界环境的影响下,经常会出现冷热不均的现象,由于热胀冷缩的原理,导致该部分的衬砌混凝土出现裂缝。

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

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。

隧道衬砌混凝土裂缝分析与防治措施

隧道衬砌混凝土裂缝分析与防治措施

隧道 衬砌 混 凝 土 裂 缝 分 析 与 防治 措 施
郭 金 海
摘 要: 结合工程 实践 , 隧道 施工 中影响较大 的温度裂缝和 收缩裂缝 的产生原 因进行 了分析 , 就 并提 出 了一些主要 的预 防措施深入探讨 了裂缝 的控制标准 , 从而提高混凝土工程 的施工质量。 关键词 : 隧道 , 裂缝 , 因, 原 防治措施 中图分类号 : U7 5 7 T 5 . 文献标识码 : A
明 , 混 凝 土 工程 中 裂 缝 问题 是 不 可 避 免 的 , 一 定 的 范 围 内 也 力 超 过 混 凝 土 的抗 拉 强 度 极 限 时 , 凝 土 表 面 就 会 产 生 裂 缝 , 在 在 混 这
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 种 裂 缝 多 发 生 在 混 凝 土 施 工 中后 期 。 的范 围之 内 。
1 隧道 裂缝 的产 生原 因
11 温 度裂缝 .
1 1 1 产 生 原 因 . .
温度 裂缝 多发生在 大体 积混凝 土 表混凝 土之间几乎不能承受抗拉强度 。
. 的混凝 土结构 中。混凝 土浇筑 后 , 在硬化 过程 中 , 泥水 化产 生 1 2 沉 降收 缩 裂缝 水 . . 大量 的水化热 ( 当水 泥用 量在 3 0k / 3 5 g m , 立方米 1 2 1 产 生 原 因 5 g l ~5 0k / 3 每 m
涂有 隔离剂 的底模 上 满铺 一 层 塑料 薄膜 , 防止 钢 绞线 粘 上油 以
力 用 的塑 料 管 。下 料 完 毕 可 进 行 张 拉 , 张 拉 程 序 为 :一 初 应 力 其 0
我们 预制厂 的预 应力采用砂 筒放松 , 待混凝土 养护达到设计 在张拉之 前 , 牛腿 和横梁之间各放 置一个 砂筒 。张拉 时筒 内

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

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。

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。

浅谈隧道衬砌裂缝原因分析及防治措施

浅谈隧道衬砌裂缝原因分析及防治措施

浅谈隧道衬砌裂缝原因分析及防治措施通过对某隧道衬砌裂纹进行现场深入调查,观察裂缝与隧道轴线的走向关系,统计发现该隧道二衬裂缝以纵向裂缝、斜向裂缝和环向裂缝为主。

现场发现的环向裂缝占多,环向裂缝大部分存在施工缝、沉降缝、洞口及不良地质地带与完整岩石地层的交接处等。

本文从工程地质条件、地下水、二衬质量、二衬模板台车、温度应力、不均匀沉降等方面展开分析并提出相应的防治对策。

标签:衬砌裂缝;原因分析;防治措施1.概况该隧道地处浙南山地,属构造剥蚀山区,区内山势连绵起伏,峰峦叠嶂,植被发育。

隧道全长12030m,为单洞双线隧道。

隧道进口里程DK156+358,出口里程DK168+388。

隧道中部下穿泽雅水库上游山谷,最小埋深约为50m,最大埋深约为660m,属于长大深埋隧道,该隧道为工程全线最长隧道,也是全线关键控制性工程。

隧道Ⅱ级围岩长5582m;Ⅲ级围岩长4983m;Ⅳ级围岩长859m;V级围岩长606m。

进口洞门形式为单侧挡墙式,出口洞门形式为倒斜切式。

隧道采用无碴轨道。

隧道采用“两斜井、进出口”的施工方案。

隧道设斜井两座,长度分别为1350m和1280m。

斜井与隧道采用斜交单联式,无轨运输双车道断面。

2.裂缝现场调查隧道已经完成的衬砌中存在15条裂纹。

通过现场观察和数据统计发现:⑴裂纹一般在边墙与仰拱连接处较宽,靠近拱顶处较窄,且逐渐消失或很细微;⑵裂纹一般均为仰拱施工缝开始发展,裂纹方向均为仰拱施工缝向衬砌施工缝方向发展;⑶裂纹角度全部大于45°,为斜向上发展;⑷仰拱施工缝与衬砌同缝地段,施工缝段微小开裂或施工缝距离变大,实际上隧道衬砌每循环间施工缝充当了伸缩缝的功能;⑸混凝土拆模后,前期均未发现裂纹,裂纹均在后期产生。

3.隧道裂缝原因分析3.1工程地质条件隧道进洞段围岩以Ⅴ级为主,为弱风化砂岩,地层破碎。

隧道围岩条件较差,容易引起不均匀变形以及地基不均匀沉降;围岩条件差以及铁道部红线管理强制要求,二衬施作以后围岩变形没有完全稳定,且低强度围岩具有流变性质,二衬仍承受一定的作用力。

隧道衬砌裂缝产生的原因分析及预防措施

隧道衬砌裂缝产生的原因分析及预防措施
【 摘 要】 近年 来, 着我 国经济迅速发展 , 随 国家对西部 大开发 力度 的加 大, 国公路建设事业也进行着翻天覆地的变化。 多山区, 我 在 从以前
的 盘 山 公 路 到 现在 的 见 山打 洞 遇 谷 架 桥 , 但 提 高 了公路 等 级 、 短 了公 路 里程 , 不 缩 而且 也 加 速 了经 济 发 展 。 中 隧道 工程 显 得 尤为 重 要 , 相 对 其 它 路 面 、 梁 有 它独 有 的特 殊 性 : 是 地 质 条 件 复 杂很 难 准 确 预 测 ; 是 建 成 后 隧道 内部 应 力 变化 隐 蔽 不 易察 觉 ; 是 在 运 营过 程 中很 难 管理 或 桥 一 二 三 维修 。 终 以 裂缝 形 式表 现 出 来 , 成 隧道 衬 砌 开 裂 渗 水 等 现 象 , 重 的 经 常影 响到 运 营安 全 。 果是 个 剐 隧道 出现 一 些 衬 砌 开 裂 的 现 象 , 不 最 造 严 如 也 值 得 大 惊 小怪 . 问题 是 . 年 来 隧 道 衬 砌 发 生 裂 缝 几 乎 已成 了普 遍 现 象 。这 也 就 值 得 热 爱 公 路 事 业 和 公 路 事 业 建设 者 们 为之 共 同探 讨和 研 究 , 近 杜 绝 类似 现 象 出现 . 建 成 优 质 隧 道 工 程 贡 献 一份 微 薄之 力 。 为
衬 砌 裂 缝 产 生 的 时 间各 有 差 异 ,可 能 出现 的 时 间 分 别 为 砼 拆 模 环 向布 置 , 间距 7 ~O c 在 孔 深 小 于 2 时 光 面 爆 破 孔 、 助 孔 、 5 l Om, m 辅 掏 后 、 浇 筑 后 5 6天 、 道 贯 通 后 , 长 的 可 能几 个 月甚 至 几 争 。 砼 - 隧 最 槽 孔 轴 向深 度 相 同 , 深 度 超 过 2 时 掏 槽 孔 深 度 在 轴 线 方 向 适 当 加 如 m 1 . 衬 砌 受 力 状 况 分 析 2 深 1 ~ 0 m. 为 掏 槽 孑 的 起 爆 率 一 般 为 8 %左 右 , 以 具体 加 深 深 0 3c 因 L 5 所 根 据 目前 较 先 进 、 被 广 泛 采 用 的 隧 道新 奥 法 ( A M) 计 及施 并 N T 设 度 根 据 不 同 围 岩 的 起爆 率 不 同 而定 , 把握 的 标 准 是 起 爆 后 三 种 爆 破 孔 工 理 论 的基 本 思 想 : 道 的 外 部 荷 载 主 要 是 围岩 压 力 , 道 承 载 抵 抗 隧 隧 的孔底在同一掌子面上为宜 , 掏槽 孔 的装 药 量 相 对 光 面 爆 破 孔 和 辅 助 力 主要 是 靠 隧 道 初 期 喷 锚 支 护 将 隧 道 周 边 围岩 和 初 期 喷 锚 支 护 结 构 孔 都 高 , 耗 为 4 7 g 。 围 岩 强 度 、 体性 、 化 程度 差 异 而 调 整 , 单 - k/ 视 m 整 风 组 成 综 合 结 构 层 形 成 的 弧形 拱 力 。 公 路 隧 道 设 计 规 范 》 确 规 定 :计 《 明 “ 钻 孔 深 度 可控 制 在 08 35 装 药 连 线 采 用 由 内 向 外 分 圈 扩 散 , 炮 .~ .m, 响 算 复 合 式 衬 砌 时 , 期 支护 应 按 主要 承载 结 构 计 算 。在 Ⅲ 类及 以 下 围 初 采 用 毫 秒 雷 管微 差 逐级 引爆 , 掏槽 孔 、 助孔 、 面 爆 破 孔 逐 级 爆 破 的 辅 光 岩 时 二 次 衬 砌砼 考 虑用 作 部 分 承载 结 构 , Ⅳ 类 及 以上 围岩 时 考 虑用 在 时 间 间 隔 为 00 ~ .秒 ,当 中 间拉 出 临空 面后 周 边 依 次 向 里 面爆 破 , .5 01 作 安 全 储 备 。 当 二衬 砼 结 构 受 到 与设 计 状 态 不 同 的 应 力 , 这个 应力 ” 且 每 一 轮爆 破 的强 力 冲击 波 都 向 中部 的 l空 面方 向 , 这样 减 少 对 围 岩 的 超 过 二 衬 砼 自身 所 能承 受 的应 力 时 ,二 次 衬 砌 砼 表 面 将 出现 水 平 、 竖 震 动 破坏 。 以此 来 降低 岩 体 应 力 的变 化 , 少 隧 道 衬 砌 裂 缝 的 产 生 。 减 向 、 向 等不 同方 向 的裂 缝 。 斜 222 不 同岩 层 中选 用 不 同的 支 护 形 式 .. 支护 包 括 超 前 支 护 、 期 支 护 和 二 次 支 护 。 初 2 隧道 衬 砌 裂 缝 产 生 的 原 因 分 析

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作为地下交通工程的一种重要形式,承载着承载着地下管线的作用,因此在不同的环境中存在差异。

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策,将有助于更好的了解隧道二次衬砌混凝土裂缝的成因,并采取相应的防治措施,确保隧道的安全与稳定。

一、成因分析隧道二次衬砌混凝土裂缝的成因有以下几点:1.设计及施工原因设计不合理,施工质量不达标是隧道二次衬砌混凝土裂缝的主要原因。

如采用不当的混凝土材料、混凝土配合比与强度、外加剂选择不当、施工作业失误等,都会导致混凝土裂缝的产生。

2.隧道变形及地下水渗透隧道存在变形或地下水渗透也会引起二次衬砌混凝土裂缝的形成。

隧道周围环境复杂,地表荷载,地下水位变化等均会对隧道结构产生影响,导致结构产生变形和应力集中,最终引起裂缝的产生。

3.施工及运营期间的振动在隧道施工及运营期间,常常伴随着大量的振动。

比如爆破、施工机械作业时的振动、车辆行驶时的振动等,都会对隧道结构产生影响,进而引起裂缝的产生。

4.温度效应隧道混凝土二次衬砌受到气候变化的影响,随着温度的升高和降低,混凝土会产生胀缩效应,从而引起裂缝的形成。

5.腐蚀作用地下水的化学成分和PH值、氯离子和硫酸盐的渗入等腐蚀作用对混凝土结构的破坏是不可忽视的。

隧道混凝土裂缝的成因是多方面的,设计、施工、地下水渗透、振动、温度效应和腐蚀等均是影响因素。

二、防治对策对于隧道混凝土二次衬砌裂缝问题,我们需要采取一些对策措施来进行防治:1.合理设计和优质施工隧道设计时应严格遵守相关规范,合理选择混凝土材料、配合比和外加剂,施工中要严格按照工艺要求和质量标准进行施工,确保混凝土二次衬砌的质量。

2.加强监测和维护对隧道进行定期的结构监测,对包括裂缝在内的各种隐患进行及时发现和处理,赋予隧道良好的维护,以保隧道的安全运行。

3.加强抗渗防腐采用防水涂料、抗渗剂、防腐剂等材料,对隧道二次衬砌进行抗渗处理,防止地下水、化学物质对混凝土的腐蚀。

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。

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作为地下交通工程的重要组成部分,其二次衬砌混凝土是保障隧道结构安全和稳定的重要支撑材料。

在隧道二次衬砌混凝土使用过程中,裂缝问题一直是困扰工程师和施工人员的难题。

本文将就隧道二次衬砌混凝土裂缝的成因及其防治对策进行深入探讨。

一、混凝土裂缝的成因(一)温度因素隧道在施工过程中,受到气温变化的影响,混凝土材料在固化过程中会发生收缩,一旦收缩不均匀或者干缩裂缝超过允许值,就会形成裂缝。

(二)变形因素隧道内部存在的地层变形或者水文压力变化,会对二次衬砌混凝土产生影响,造成混凝土裂缝。

(三)质量问题混凝土原材料不符合标准、施工质量不达标、工艺不当都会导致混凝土裂缝的出现。

(四)设计问题隧道二次衬砌混凝土设计不合理、结构参数设置不当也会导致裂缝的产生。

二、混凝土裂缝的影响(一)对结构安全的影响混凝土裂缝如果不及时修复,会导致隧道结构强度减弱,影响隧道的安全运行。

(二)对建筑美观的影响混凝土裂缝会影响隧道的外观,降低建筑美观度。

(三)对使用寿命的影响裂缝的存在会导致水分和化学物质侵入混凝土内部,加速混凝土的龄化和腐蚀,降低使用寿命。

三、混凝土裂缝的防治对策为了有效地解决隧道二次衬砌混凝土裂缝问题,需要采取一系列的防治对策。

(一)合理设计在设计阶段,需要充分考虑隧道的地质条件、温度变化等因素,合理确定二次衬砌混凝土的材料、结构和厚度,减少混凝土裂缝的产生。

(二)材料选择在混凝土材料的选择上,要严格按照相关标准和规范进行选材,并做好混凝土的养护工作,确保混凝土的质量。

(三)施工工艺在施工过程中,需要严格按照设计要求和相关规范进行施工,避免出现施工质量问题。

(四)增加控制缝在混凝土的浇筑过程中,可以适当增加控制缝,避免混凝土自由收缩产生裂缝,有助于控制裂缝的产生。

(五)增加预应力在一些重要的隧道工程中,可以考虑增加预应力,提高混凝土的承载能力,减少裂缝的产生。

(六)加固处理对已经出现的裂缝,可以采取加固措施进行修复,如注浆、粘贴碳纤维布等方式进行加固处理。

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

隧道工程中衬砌裂缝的成因和预防措施

隧道工程中衬砌裂缝的成因和预防措施
抗裂能力。
2裂缝 形成 的 原 因分 析
混凝 土裂 缝形 成 的原 因非常 复杂, 往 是多种 不利 因素 综合 作用 的结 果 。 往 据 有关 统计 , 工不 规范 造成 的混凝 土裂 缝 占8 %左 右, 施 O 材料 质量 差或 配合 比 不 合理 产 生 的裂缝 占 1 左 右, 计不 当 引起 的裂 缝可 能 占 5 5 设 %。 2 设 计粗 糙 . 1 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 隧道 围 [ 作, 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 。个别 建 设 位 限于 自身 管理和 专 业技 术水 平 的欠 缺, 意变 更原 设计 。少数 程 由业 主 任 r 的 内部人 员组 成监理 机构 , 监理 工作 失去 了独 立性 。随着 建筑 市场 的规 范, 这 些 问题 会 逐 步 得 到 解 决 。 2 2 施 工工 艺或 现场操 作不 规范 () 1 隧道开挖 成型差 , 衬砌 混凝 土厚度严 重不 均匀 : 欠挖 或初期 支护侵 入衬 砌 限界 , 成 衬砌 混 凝 土 厚度 不 足 。 个别 隧 道 衬砌 混 凝 土 背 后存 在 脱 空 现 造 象 。 () 开展监控 量测 工作, 2未 仪凭经 验来确 定二次 衬砌 的施作 时间, 安全可 靠 性 差, 成二 次 衬砌 超 设 计荷 载 承受 围岩 压力 。 造 () 3 混凝 土生产 时原材 料计最 误差 大, 其外加 剂的 掺加随 意性大, 尤 没有 根 据 砂 、石料 的实 际含 水率 及 时调整 施工 用 水量 , 造成 混 凝土水 灰 比增 大 。 () 4采用 整体式 钢模板 台车施 工, 混凝土 浇筑 时不振捣 或漏 振, 凝土均 质 混 性差。 2 3 施 工 因素及 其 引起 的裂缝 旋工 因素 可 以说 在整 个 隧道 的建设 过程 中是 最 不确 定 的一个 因素 。之所 以提 出这个 非技术 原因, 因为施 工因 素 已经成 为造 成隧 道衬砌 裂缝 的重 要原 是 因 。 见 的主要施 r因素有 : 常 : 施工所 用材 料质 量不 达 标, 存在偷 工减 料 问题 : 野 蛮 施工 : 按设 计施 工 : 不 不按 程序 施 工 : 对于超 挖 段和 塌方 段回 填不 及时 、 不完

隧道衬砌裂缝产生的原因分析及预防措施

隧道衬砌裂缝产生的原因分析及预防措施

隧道衬砌裂缝产生的原因分析及预防措施隧道衬砌裂缝产生的原因分析及预防措施摘要:随着我国社会经济的快速发展,国内多山地区以前的盘山公路到现在的隧道,我国公路建设事业不但缩短了公路里程、提高了公路等级,也取得翻天覆地的变化,加速了我国经济的发展。

隧道工程使我国公路建设事业中重要且难度大的一项工程项目,因为隧道工程很难准确预测它的地质条件,不易察觉隐蔽的内部应力变化情况,运营过程中很难管理或维修。

隧道工程最常见的问题就是隧道衬砌裂缝,造成工程运营的安全隐患,给企业带来人、财、物等各方面的损失,对企业的健康发展有严重的影响。

因此,本文从隧道衬砌裂缝的概述入手,主要探讨衬砌裂缝产生的原因及预防措施。

关键词:隧道衬砌裂缝;产生原因;预防措施中图分类号:TV543文献标识码: A一、衬砌裂缝的概述隧道衬砌裂缝是隧道工程最大的病害之一,其产生的时间各有差异,隧道贯通的早起或者修建过程中最常见,也有可能产生在运营后几十年内。

隧道围岩压力是隧道外部荷载的主要原因,然而隧道承载抵抗力主要依赖于隧道周边围岩和初期喷锚支护结构组成的综合结构层,其体现出弧形拱力。

根据《公路隧道设计规范》的规定,隧道的二衬砌受到的应力超过其承受的应力,导致二次衬砌表面将会出现竖向、斜向及水平等不同方向的裂缝。

根据以上隧道衬砌裂缝的受力状况分析,我们可以知道隧道衬砌裂缝的产生原因不仅仅是内部原因,还有外部原因引起衬砌裂缝,造成隧道酿成安全隐患,导致安全事故的发生。

二、隧道衬砌裂缝产生的几大原因(一)混凝土本身引起的隧道衬砌裂缝。

隧道衬砌裂缝产生的原因有隧道原材料引起的两种裂缝类型,施工不当引起的隧道衬砌裂缝、施工管理不到位及质量低下等原因。

下面我们详细探析隧道衬砌裂缝产生的几大原因:1.干缩裂缝。

隧道衬砌干缩裂缝产生的原因众多,其产生原因有原材料没有过关,采购人员没有选择优质水泥,施工人员没有配置好水泥用量,不重视骨料的级配与大小等。

隧道工程使用劣质的水泥是干缩裂缝产生的主要原因。

隧道衬砌砼裂缝产生原因与预防处理措施

隧道衬砌砼裂缝产生原因与预防处理措施

隧道衬砌砼裂缝产生原因与预防处理措施陈秀娟胡宝生(中铁隧道集团第一工程处湖北鄂州 436003)摘要:本文通过对隧道混凝土及钢筋混凝土结构裂缝产生的各种原因的分析,提出从材料、设计、施工方面控制裂缝的技术措施以及处理方法,对今后隧道混凝土及钢筋混凝土施工裂缝的控制有借鉴作用。

关键词:隧道混凝土、钢筋混凝土、裂缝、原因、处理、预防措施1 前言随着铁路及公路建设的发展,新建铁(公)路越来越多,隧道工程所占的比例也在逐步增大。

就目前来说,不管是公路隧道还是铁路隧道,业主一般都要求二次衬砌施工采用整体式钢模板台车、泵送混凝土施工工艺,但混凝土在强度逐渐增加的过程中往往会产生裂缝,产生的裂缝不仅影响了工程的观感质量,还给工程质量留下了隐患,因此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。

本文就武九铁路某隧道的实际案例分析了混凝土裂缝产生的原因,提出了控制裂缝产生和处理裂缝的方法。

2 工程概况隧道全长305m,为新建铁路双线隧道,隧道进出口均为斜削式洞门,隧道围岩以Ⅳ、Ⅴ为主,采用复合式衬砌,洞口段衬砌为45cm厚的钢筋砼,其余地段为40cm厚的普通砼。

2004年10月,隧道衬砌施工完成,11月份发现衬砌出现细微的纵向裂纹,影响该工程的观感质量,项目部随即对裂缝产生的原因进行了分析并有针对性的进行了处理,下面就该隧道的实际处理情况进行分析。

3 裂缝的类型及裂缝产生的原因裂缝的类型主要分为:干缩裂缝、温度裂缝、外荷载作用产生的变形裂缝及施工缝处理不当引起的接茬缝等。

裂缝产生的原因很复杂,就其裂缝类型进行分析引起裂缝有两大类原因,一种由外荷载(如静、动荷载)的直接应力和结构次应力引起的裂缝;一种是结构因温度、膨胀、收缩、徐变和不均匀沉降等因素由变形变化引起的裂缝。

该隧道产生裂缝的主要原因一是所用水泥品种存在一定的问题,二是施工管理的问题。

3.1材料使用3.1.1干燥收缩如果混凝土的水泥品种选用不当易引起干缩裂缝。

隧道衬砌开裂总结汇报范文

隧道衬砌开裂总结汇报范文

隧道衬砌开裂总结汇报范文隧道衬砌开裂是指隧道壁的砌体出现裂缝现象,可能会影响隧道的稳定性和安全性。

本次总结汇报的目的旨在分析隧道衬砌开裂的原因以及解决方法,为今后类似问题的处理提供参考。

一、隧道衬砌开裂的原因1.设计原因隧道设计中未充分考虑地质情况和水文条件,导致衬砌开裂。

比如地质条件复杂、岩石断层带等都可能引起地质应力集中,从而导致衬砌开裂。

2.施工原因施工过程中操作不当、质量控制不严格,导致隧道衬砌开裂。

如混凝土浇筑中出现浇筑不连续、养护不到位等问题,都会导致衬砌的强度不足,易发生开裂。

3.材料原因隧道衬砌的材料质量不合格,如混凝土强度低、不良填充材料等,会导致衬砌开裂。

此外,材料的抗渗性差也会导致水渗入,进一步削弱衬砌的稳定性。

二、隧道衬砌开裂的解决方法1.加强设计阶段的调查研究在隧道设计之前,需进行详细全面的地质、水文等勘察,了解地层特点,确保设计能够适应地质条件,减少衬砌开裂的风险。

2.加强施工及质量控制施工时,要加强对衬砌施工工艺的控制,确保施工质量。

对混凝土浇筑要进行良好的养护,确保混凝土强度达到设计要求。

3.优化衬砌材料选用质量优良的混凝土、填充材料等,提高衬砌的抗渗性和强度。

选择材料时,还应注意与地质条件的适应性。

4.加强监测与维护建立隧道衬砌开裂的监测体系,及时发现开裂情况,采取相应的维护和修复措施,避免裂缝的进一步扩展和加剧。

三、本次总结汇报的建议在今后的隧道工程中,我们应进一步提高设计、施工以及材料的质量控制,并加强监测与维护工作,减少隧道衬砌开裂的可能性。

同时,还应加强与地质、水文等相关部门的沟通与合作,共同解决隧道工程中的问题。

总之,隧道衬砌开裂是隧道工程中比较常见的问题,其原因主要包括设计、施工和材料等方面。

解决隧道衬砌开裂问题需要全面考虑各个方面的因素,并采取相应的措施加以解决。

通过本次总结汇报,我们对隧道衬砌开裂的问题有了更加深入的了解,并提出了相应的解决方法与建议。

铁路隧道衬砌裂缝成因分析及处置措施

铁路隧道衬砌裂缝成因分析及处置措施

铁路隧道衬砌裂缝成因分析及处置措施摘要:社会经济的发展,促进了我国的交通行业的发展,铁路隧道工程建设越来越多。

“十四五”期间水利工程建设重点之一为实施国家级水网建设,提升水资源优化配置能力。

其中引调水工程为国家水网的重要组成部分,隧洞作为工程的重要组成部分,在实际施工过程中会产生各种裂缝,为了提高工程耐久性,本文就铁路隧道衬砌裂缝的成因及处理措施进行研究,以供参考。

关键词:铁路隧道;二次衬砌;裂缝;成因;处置措施引言黄土中的优势渗流通道包括拉张裂缝和落水洞等,浇灌汇集的水主要沿着这些优势渗流通道向土体深部迁移。

主裂缝周围发育有次级裂缝以及毛细裂缝,因此土体空隙数量多、连通性好、渗透性强。

1隧道二次衬砌裂缝分类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。

1.2荷载裂缝隧道支护结构在承受围岩所施加的主动压力作用时将发生弹性变形,由于隧道支护结构周围有围岩存在,因此,它的这种弹性变形将受到围岩的约束作用,这种约束作用称为弹性抗力,它的大小与地层性质和隧道支护结构性质有关。

在进行数值模拟时,二次衬砌采用梁单元进行模拟,用软件中自带的仅受压弹簧单元模拟围岩弹性抗力,并对二衬关键位置强度进行核算。

1.3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。

2隧道二次衬砌混凝土裂缝处置措施2.1施工方法及灌浆压力根据裂缝深度不同,采用的处理方法及压力不同,一般当处理深度不大于1.5m时,建议采用对于深度小于1.5m的裂缝,建议采用无损处理办法即贴嘴灌浆法;对于裂缝深度大于1.5m时,建议采用钻孔灌注法,钻孔前应对钢筋进行探测,以免对衬砌结构造成影响,灌浆压力以0.1~0.2倍设计水头为宜,且不应小于0.5MPa。

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隧道衬砌产生裂缝的原因和防止措施五处西南公司张恩惠杨光
【摘要】隧道衬砌中经常会出现一些裂缝,本文主要是针对渝怀铁路干塘子隧道出现的第一道裂缝及以往在施工中发现的
其他问题加以分析和回顾,总结一些防止措施,以求得更
多的经验。

【关键词】隧道衬砌裂缝原因防止
1概况
我公司承建的渝怀铁路干塘子隧道全长1370米。

隧道衬砌31米后发现在D K106+553处(两组衬砌接头)有一道环向裂缝,宽0.8毫米。

我局对渝怀总指投标承诺中隧道是“不渗不漏”,混凝土衬砌存在裂缝难以实现投标承诺的质量目标,成为渗漏水隐患。

对衬砌产生裂缝的原因分析和防止措施至关重要。

2产生裂缝的原因
在混凝土或钢筋混凝土结构中,由于多种因素可能产生各种形式的裂缝,按其根本原因可将裂缝分为两大类:一类是由于结构物承受荷载后产生的裂缝;另一类是由于混凝土收缩、温度应力、二次衬砌受围岩和初期支护的约束作用而变形,养护和拆模不当,施工工艺及施工质量等因素影响,导致二次衬砌产生裂缝。

3裂缝分析
我们首先查找混凝土施工记录,对衬砌施工全过程进行追溯。

主要是针对D K106+545~+553和D K106+553~+560两组进行分析:
从以上过程参数我们不难发现:一是两组衬砌使用的都是早强型普通硅酸盐水泥;二是两组衬砌施工间隔为25个小时;三是每小时浇筑速度差别不大;四是围岩级别相同,衬砌类别相同。

由此我们根据裂缝发生在两组衬砌接头位置,可以判定此裂缝是由于混凝土收缩产生的。

因为围岩级别,衬砌类型相同,裂缝不会是因为荷载作用产生的。

所以排除第一类原因。

而两组衬砌都采用了早强型水泥,初期水化热高,两组衬砌施工间隔短,尤其是隧道内拆模后无撒水养护。

规范规定:衬砌灌筑10—12小时后即应养护。

养护时间宜为7—14天。

混凝土在空气中硬化时由于水分的蒸发,其胶体发生收缩,混凝土自身收缩必然会引起相对位移,也就会产生环向裂缝。

这仅仅是诸多裂缝的一种,足以引起高度重视。

结合以往的施工经历,为防止和减少其他裂缝的意外产生,提出几点防止措施,以供参考。

4防止和减少二次衬砌产生有害裂缝的主要措施
4.1 采用光面爆破技术,控制开挖轮廓
光面爆破技术在隧道中的应用一直以控制超欠挖为主,减少混凝土衬砌超挖部分的同级混凝土回填量有效地控制了工程成本。

但从衬砌承载后的受力情况看,开挖轮廓面的凹凸不平所产生的应力集中对混凝土衬砌产生裂缝也是一个重要影响因素。

应力集中可以使衬砌产生不规则,无规律的裂纹,所以光面爆破的应用在隧道中必须加强。

4.2 减少初期支护对二次衬砌的约束
在施作塑料防水板的地段,一般不会出现裂缝。

因为初期支护与二次衬砌之间存在柔性隔离层,初期支护对混凝土衬砌约束力较小。

所以在不设防水板地段采用喷涂低强度水泥砂浆层,也可以减少初期支护对二次衬砌的约束。

二次衬砌施作的时间,应在围岩和喷锚支护变形基本稳定,并且具备以下条件时进行:位移速率有明显减缓趋势;水平收敛(拱脚附近)小于0.2㎜/D;已产生的位移量占总位移量80%。

这也是“新奥法”施工的基本理论。

于是隧道量测成为必要的手段。

4.3 严把原材料关,严格计量制度,控制投料误差
混凝土所用骨料应质地坚硬、耐久、洁净,有良好的级配,施工用水必须洁净。

骨料中的含泥量如果超标也将大大降低水泥与骨料的胶结能力,从而降低混凝土的抗裂性能。

施工中如果计量器具不准会影响混凝土的强度和抗裂性。

根据有关资料分析:当水和水泥的误差分别为+1%和-2%时,引起混凝土强度下降约6%;当水和水泥的误差分别为+2%和-2%时,引起混凝土强度下降约9%;当水和水泥的误差分别为+5%和-10%时,引起混凝土强度下降约30%。

计量误差对混凝土的影响极大,直接影响混凝土的抗裂性。

所以在施工中必须严格计量制度,采用自动计量,控制投料误差。

4.4 合理确定台车长度,控制浇筑速度,提高混凝土施工质量采用模板台车灌筑混凝土时,台车长度不宜过长,一般6~12米为宜;在混凝土浇筑过程中速度不宜过快,一般4~5立方米/小时比较适宜,否则由于混凝土沉降不均而产生裂缝;同时要求混凝土水灰比不宜过大,5~7㎝为宜。

不可擅自调整水灰比,片面追求和易性,一般当水灰比增大0.05时,强度降低约0.5Kp a,抗裂性显著降低。

另外混凝土在运输过程中易产生离析,颗粒上小下大,导致混凝土抗裂强度降低,在灌注混凝土过程中要严格控制倾落高度。

还要加强振捣,提高混凝土施工质量,控制裂缝出现
4.5 适当掺加外加剂,降低水化热
由于水泥硬化过程中产生大量水化热,使混凝土温度升高,体积膨胀,而水化热散失后,温度下降,体积收缩。

在混凝土中加减水剂、膨胀剂或采用膨胀混凝土,加强混凝土震捣和养护,可以减少由于水泥水化热和混凝土收缩等原因所产生的裂缝。

4.6 加强施工缝的处理
二次衬砌灌筑前,将喷混凝土表面除去粉尘并洒水湿润,灌筑混凝土过程中要振捣密实,防止收缩开裂。

竖向施工缝(两组衬砌接头)处在下组衬砌施工前将前组衬砌端部凿毛(拆模即凿),并撒水湿润。

在混凝土灌注过程中随混凝土上升高度刷一层水灰比为0.3左右的薄水泥浆,水泥浆涂刷后半小时之必须与混凝土接触,否则重刷。

衬砌在每50—80米接缝处,可在衬砌端部予埋一次接茬钢筋,一般Φ22间距50~80㎝环向布置,加强两组衬砌混凝土之间的连接,预防收缩开裂。

4.7 适当增设沉降缝
整体式衬砌在施工中,如发现围岩对衬砌有不良影响的硬软岩分层处,适当增设沉降缝,预防不均匀沉降致使衬砌开裂。

在沉降缝处应进行防水处理。

5总结
衬砌裂缝给隧道带来的危害,我们有过教训,但往往是没有及时发现或暂时没有发现,不能给施工单位带来警觉。

而发现后再去整治增加了施工的难度和成本,所以在施工中应重在预防。

以上几点认识还不是很全面,需在施工中进一步加强分析,总结更多经验。

参考文献
1 隧道施工规范。

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