公路隧道二衬开裂原因分析
二衬开裂现象在我国公路隧道中屡见不鲜，导致二衬开裂的原因亦各种各样,前人在这方面做了大量研究，以下总结前人的研究成果，列举二衬开裂的原因。 1二衬开裂的原因
1.1温度应力对二衬开裂的影响
隧道衬砌混凝土存在干缩与热胀冷缩,它们都将导致混凝土的变形。
1. 1.1 混凝土的干燥收缩变形
混凝土的干燥收缩变形受到混凝土环境(如空气湿度)、混凝土构件形状、尺寸和混凝土原材料及配合比等因素的制约。混凝土在潮湿养护中其内部孔隙湿度可保持100%, 在结束湿养并裸露于大气中后开始从表面蒸发脱水并引发干缩。因此, 大气湿度是制约混凝土干缩的重要因素。同时, 与隧道内温度高低、通风强弱等也有一定影响。混凝土内部水分是从裸露表面蒸发散失的。所以, 混凝土体积（v ）愈大, 而裸露表面面积（S ）愈小,即体表比(V/S)愈大时, 混凝土干缩愈小, 否则混凝土干缩愈大。水泥石中的可蒸发水存在于大孔洞、毛细孔及凝胶孔中。脱水干燥时, 首先是大孔洞里的水蒸发但这不至于引起收缩; 随后是较粗毛细孔水蒸发, 脱水量较多而收缩较小; 再后依次是较细、更细孔里的水蒸发, 脱水量依次减少, 但收缩量依次增大。在强烈干燥下, 凝胶孔里的吸附水也能解析蒸发并引起收缩。可见, 混凝土的干燥收缩, 在体内将主要受制于水泥石的细孔含量和孔径分布, 亦即是要受制于混凝土用水量以及水泥水化度(水化龄期)。延长混凝土的潮湿养护时间和增加混凝土中骨料含量,都可减小混凝土的干缩率。
1.1.2 混凝土的温度升降变形
混凝土随温度升降要发生胀缩变形, 这种胀缩应变(t ε)决定于温度变化量(t ?)和混凝土热胀系数(t α)。二者的关系为:
t t t εα=? (1)
混凝土的热胀系数(t α)通常取为10x10-6℃, 但实际上会因原材料的不同, 而有一个较大的变化。混凝土热胀系数取决于水泥石热胀系数和骨料热胀系数, 通常水泥石热胀系数（10~20）x10-6℃大于骨料热胀系数（5~13）x10-6℃, 水泥骨料比可影响t α 值大小, 试验资料证明: 减小水泥用量, 可降低混凝土热胀系数。混凝土的温度变化起因于两个因素, 即周围环境温度变化和水泥水化放热。环境温度变化视不同地区、不同季节、不同天气各不相同, 需根据工程所在地的具体条件确定。水泥水化热的多少取决于水泥的矿物组分、混合材料和细度。混凝土温度升高幅度可通过计算混凝土的绝热温升和散热降温速率求得, 但需测得很多相关数据, 准确计算难度较大。
若混凝土在干缩或者温升与温降阶段不受外界约束, 能够自由伸缩, 混凝土内部将不会产生引起贯穿性裂缝的拉应力。而实际工程中, 由于衬砌外侧围岩阻碍了衬砌的自由胀缩, 所以在衬砌混凝土内部产生温度应力, 隧道温度应力的影响因素是多方面的,包括有温差、混凝土的膨胀系数、衬砌的厚度、隧道的长度、混凝土的弹模、衬砌受约束的程度等。混凝土是抗拉强度远远低于抗压强度的材料,故常能抵抗升温时产生的压应力, 而难以抵抗降温时产生的拉应力。当衬砌内部的拉应力超过隧道衬砌混凝土的抗拉强度时, 隧道衬砌发生开裂, 这种开裂一般先从隧道的中部开始。
1.2偏压对二衬开裂的影响
偏压是产生隧道结构性裂缝的主要原因,偏压可能是由于地质和地形条件不对称、结构不对称、衬砌回填不密实等引起。在复杂的地质地形条件下修建隧洞,隧道受力出现偏压十分普遍,特别是在洞口段、滑坡段、断层带、地层分界线
及其他地质突变段。
对于地形偏压隧道，开挖后，围岩应力发生了较大改变，在开挖扰动前,主应力(σ1)方向平行于山坡面,其在水平方向的分力产生偏压;当隧道开挖以后,岩体中应力重分布导致主应力方向偏转至σ1′方向,则隧道断面右上角应力最大，且偏压角度越大，埋深越深,这种现象越为严重。开挖前后主应力方向及开挖后断面上应力分布情况(见图1)。偏压还会导致切向应力在岩壁附近出现局部集中，使岩土体发生剪切破坏，进而在软岩膨胀、流变的影响下，将岩土体挤出，大变形的发生。此外由于隧道埋深浅，在隧道开挖的切脚效应下，靠山体一侧围岩卸荷，使得围岩压力发生偏移，进一步加剧了隧道的偏应力集中。偏压产生的应力集中过渡到支护结构上，支护受偏压荷载的影响，产生局部应力集中，当二衬混凝土上的应力超过其强度时，产生开裂。
图1隧道开挖后应力大小分布示意图
1.3隧道的不均匀沉降对二衬开裂的影响
山岭隧道所处的地质和地形环境都很复杂,处在不同围岩和不同覆盖层情况的隧道衬砌所受的压力也是不同的,相对于比较均匀的隧道衬砌,围岩压力千变万化,这是造成纵向沉降差的主要原因；其次,同一隧道中不同衬砌类型,其在围岩压力作用下的反映是不同的,即抵抗变形的能力是不同的,因此在两种衬砌的交接处很容易产生纵向沉降差,从而形成剪切裂缝；此外由于衬砌背后回填不对称, 以及不同断面的衬砌抗不均匀性变形能力的差异性等原因, 都可能导致隧道纵向的不均匀沉降, 引起纵向弯矩, 产生裂缝。
从本质上看,纵向沉降差也是一种偏压,它是沿隧道轴线方向的偏压,而上一节所讲的偏压是横向的偏压。由于隧道纵向穿过不同力学性质的岩层, 承载力差异较大;这种由隧道的不均匀沉降而产生的隧道应力, 与隧道的弹性模量成正比, 即弹性模量越大, 由相同的不均匀沉降所引起的隧道内力越大, 也越容易引起隧道衬砌的开裂。不均匀沉降的表现形式是多种多样的, 其中最常见的有以下几种形式:
（1）盆形沉降曲线, 即两边小, 中间大( 见图2)。对一般岩石隧道而言, 中部上覆岩体高、荷载大, 而端部上覆岩体薄、荷载小, 同时中部压力相互影响高于端部处的相互影响。
图2盆形沉降曲线
（2）马鞍形沉降曲线, 即中间小, 两边大(见图3)。这是由于隧道中部的岩土体的力学性质好于两土体的力学性质所致, 隧道在两边的沉降较大而中间较小。
图3马鞍形沉降曲线
（3）高低形沉降曲线, 即基础沉降一边大, 一边小(如图4所示)。这是由于隧道一端的岩土力学性质好于另一端所致,这种形式的沉降很容易产生剪切裂缝。
图4高低形沉降曲线
1.4隧道衬砌背后“马鞍形”荷载分布对衬砌的影响
通过前人调查发现, 隧道衬砌纵向裂缝约占裂缝总长度的80%, 是一种主要的裂缝形式。其中拱顶内缘挤压剥落、拱腰内缘拉裂、张开、错台者约占纵向裂缝总长度的65%, 这是一种比较普遍、数量多的典型破坏形式。实测表明, 有这种破坏形态的隧道衬砌拱部地层压力小, 拱腰部位压力大, 荷载分布近似“马鞍形”。产生这种荷载分布形式有三个主要原因: 一是由于目前施工工艺的限制, 拱背难以回填密实; 二是由于光面爆破技术把握不够, 引起超挖而又未能及时回填; 三是由于隧道拱顶岩石坍塌破碎, 回填不理想等。这样, 使原来应由拱顶承受的山体压力转到拱腰部位, 造成了隧道拱部荷载的“马鞍形”分布, 从而与原设计假定的衬砌与围岩密贴不相符合, 使拱腰内缘由原来的受压变为受拉, 拱顶内缘由受拉变为受压, 使拱腰内缘出现拉裂裂缝, 而拱顶内缘则出现压裂裂缝等破坏特征(图5)。隧道衬砌在“马鞍形”荷载作用下, 随着拱腰拱顶荷载比的不断增
大, 衬砌拱顶的内缘由受拉逐渐变为受压, 而拱腰部分则相反, 由受压变为受拉。同时, 隧道衬砌的最不利截面也由拱顶下移到拱腰, 此时, 隧道衬砌的拱腰部分, 有可能最先拉裂, 产生沿隧道纵向方向的裂缝, 同时在水平方向应力的作用下还可能产生错台; 随后拱顶的外缘也可能出现沿纵向方向的拉裂缝, 从而使拱顶的内缘因受压致裂。
图5隧道衬砌所受荷载示意图
1.5软岩蠕变对二衬开裂的影响
在恒定应力的作用下，软岩变形随时间逐渐增长的蠕变，是软岩流变特性的重要方面，表现为隧道变形长时间不趋于稳定。软岩中粘土矿物含量越多，软岩的流变特征就越明显。在软岩区修建隧道，软岩蠕变的特性导致衬砌混凝土受力随时间的增长而变大，变形达不到收敛，当持续变形量过大，超过衬砌的承受极限，就会产生衬砌开裂。
1.6 地下水对二衬开裂的影响
当岩体裂隙中的水存在渗流状态时，位于地下水面以下的岩体将受到静水压力和渗流动水压力的作用。地下水自身对衬砌的影响通过静水压力和动水压力体现。静水压力作为附加荷载作用在衬砌上，促使衬砌开裂；动水压力是一种动态附加荷载，但地下水流速一般较低，动能小，所以起的作用有限；动水压力还能促使水流动，对裂隙、结构面产生冲刷作用，降低岩体的完整性和稳定性，进而通过岩体的破坏导致衬砌开裂。
1.7爆破对二衬开裂的影响
该种裂缝产生的原因主要为掌子面开挖爆破。由于在大家的印象中, 二次衬砌混凝土不能滞后开挖太远, 并且在日常安全检查中都明确规定离掌子面的距离不大于100~150m, 经过多个工程发现, 在硬岩地段, 该距离的二次衬砌混凝土根本就抵抗不了掌子面多达上百公斤炸药的爆破震动, 更不用说刚灌注强度还远远没有达到设计要求的混凝土, 该原因是造成裂缝的主要原因。经验证明二次衬砌应离掌子面300m以上才能确保二次衬砌混凝土的安全。至于施工安全, 应该由符合设计要求的初期支护来承担这个重担。对于软弱围岩, 特别是处理较大塌方, 衬砌紧跟是一种重要的手段, 在这种情况下, 掌子面一般采用分断面开挖、弱爆破人工开挖,出现裂缝的现象反而较少见。其次底部捡底开挖也是造成裂缝的主要原因之一: 捡铺底不应滞后在二衬之后, 并且应该超前二次衬砌混凝
土施工之前100m左右, 特别是有仰拱的地段更应超前, 这对二次衬砌混凝土模板台车的运行及准确就位及其稳定性都是极为有利的。欠挖剥皮离模板台车较近, 也是造成二次衬砌混凝土裂缝的一个原因, 解决的办法是在防水板铺设架子上安设断面轮廓检查尺, 做到能够提前检查处理欠挖。各种洞室也应尽早检查欠挖并及时处理。
1.8施工方法不当
（1）早先常用的先拱后墙法施工,是先将隧道上部开挖成形并作拱部衬砌后, 再开挖下部并作边墙衬砌。由于工序安排不合理,衬砌跟不上,使得衬砌的整体性较差,受力状态不好,支护强度不足,造成塑性区扩展,从而引发衬砌开裂。
（2）中槽开挖宽度太大,拱脚下留的岩石宽不足1m。当下部开挖时,拱脚很快悬空成自由端,由于失去支撑,原承受应力释放,拱脚产生位移,从而造成拱腰拉裂,拱顶压裂。
（3）因施工工艺不当造成混凝土局部形成薄弱面,该薄弱面在混凝土收缩时易产生裂缝。如新老混凝土结合面处理不彻底、振捣不充分、供料不及时产生冷缝等。
（4）施工中的偷工减料,导致材料质量不合格、混凝土标号不够、数量不足、支护标准降低、衬砌厚度不足等,也是造成衬砌开裂的原因。
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。
隧道质量通病处理方法（隧道篇） 一、开挖及初期支护中的质量通病的表现、原因及防治措施 1、超欠挖 1.1原因分析 ①测量放样不精确； ②岩石隧道爆破施工未到位或围岩坍落； ③挖掘机开挖时直接开挖到设计预留的开挖轮廓边缘； ④地质情况较差、土体垂直节理发育、稳定性差、局部出现坍塌； ⑤掌子面开挖后架设拱架前不进行初喷,导致粉质黄土失水松散掉块； 1.2防治措施 ①测量放样时要精确标出开挖轮廓线，在开挖过程中控制好开挖断面，做到测量精确；②岩石隧道爆破开挖时要严格按照爆破施工技术交底进行提前准备，精确控制好炮眼间距，并严格按照技术参数装入药量，不能忽多忽少； ③在开挖过程中还需根据实际情况确定预留变形量，应将施工中可能发生的围岩变化情况（掉块或坍落）进行考虑； ④在施作超前小导管时要控制好外插角，防止因外插角过大造成超挖；⑤预留开挖轮廓边缘线，在开挖过程中采用人机配合，避免机械开挖造成超、欠挖现象； ⑥地质情况较差、局部出现坍塌时根据实际情况尽快施作初期支护进行封闭处理；⑦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、黄土隧道开挖后的坍落 2.1原因分析
黄土隧道开挖后裂缝发育较快，若为富水地段，在自重作用下可随时出现坍落。 2.2防治措施 黄土隧道应在开挖后尽快施作临时支护，及时封闭成环，并加快混凝土衬砌施作，以保证施 工安全。 3、富水隧道隧底开挖时拱顶沉降量大 3.1原因分析 ①黄土颗粒间潜水量大,地基承载力降低； ②隧底泥化严重,清理淤泥耗时太长； ③超挖的20cm采用湿喷工艺喷射C25耗时太长,早期强度增长慢,可能会受到踩踏； 3.2防治措施 ①拱脚加大至80cm,增加力的传递面积,减少沉降； ②人工配合机械开挖至设计标高时立即进行隧底清理,然后采用干喷工艺喷射20cm厚混凝土封闭堵水,再架设钢架。(此方法较前者可缩短2～3小时,从而实现早封闭、快成环，从而减少沉降量)； 4、初期支护采用的分层喷射技术,出现混凝土掉层脱落 4.1原因分析 ①第一次喷射层和钢架表面尘土污染清理不彻底,降低了新旧混凝土的黏结力；②喷射混凝土不密实、空鼓,造成初期支护表面渗漏水，钢架表面锈蚀；③结合以上两个原因在整个初期支护未稳定前,由收敛和沉降引起,造成钢架外露和混凝土表面掉层；
隧道二衬混凝土裂缝分析、预防与处理 发表时间：2015-05-15T16:21:09.653Z 来源：《工程管理前沿》2015年第5期供稿作者：王德坤林在掏[导读] 从裂缝宽度与深度，及对结构影响的角度，提出有效预防与处理措施。王德坤林在掏 中铁十二局集团第四工程有限公司陕西西安710000 摘要：在众多隧道施工项目中，二次衬砌混凝土裂缝危害已十分常见，不仅严重破坏隧道结构体的防水性能，更会严重影响其受力状况。怎样有效处理二衬混凝土裂缝危害，提高施工质量，成为现阶段隧道施工有待解决的一项难题。基于此，文章在逐一分析衬砌结构材料性能、配合比、温湿度和施工等因素的基础上，从裂缝宽度与深度，及对结构影响的角度，提出有效预防与处理措施。 关键词：隧道施工；二衬混凝土；裂缝；预防与处理 一、隧道二衬混凝土裂缝分析 1.1原因分析 ①原材料原因：水泥品种安定性不好，或选择不良，或混用不同批次的水泥，都可导致二衬裂缝出现。其中，细度越细和等级越高的水泥，严重影响混凝土开裂。 ②配合比因素：在设计配合比时，必须严格遵循科学比例分配水泥、外加剂和掺合料的用量，同时所有材料规格需与要求相符。加入太多水泥会导致水热化加大，造成混凝度内外温差较大，最终形成梯田温度而产生裂缝。 ③温差与湿度的因素：大多数裂缝在混凝土施工中，都是由外界温湿度变化而造成。浇注温度、水泥水化热的绝热升温以及结构散热的温度，共同叠加形成混凝土内部温度。大气气温在浇筑混凝土时，对浇筑温度有明显影响，大气升温升高而混凝土温度也随之升高，大气温度下降，会使混凝土内部与表面形成温度差。 ④施工因素：由测量不精确引起的中线偏位会形成二衬受力不均匀，会造成薄弱部位开裂；未按预期设定标准开挖断面净空，出现超欠挖现象，造成初期支护喷射混凝土薄厚不均而引起裂缝。未在仰拱施工时彻底清理积水和基底虚渣，在二次浇筑前，未清理干净矮边墙杂物，导致二衬浇筑后矮边变形及下沉，最终出现裂缝。 抢工期赶进度，衬期支护变形为未稳定时就进行二衬浇筑，导致二衬承受的变形应力过大，从而引起裂缝。 1.2混凝土裂缝分类 ①由变形受到约束引起的裂缝：混凝土因收缩、膨胀、温湿度变化及不均匀沉降等引起裂缝，这是因为混凝土因受到约束不能自由变形而产生内应力，内应力超过标准值，就会产生裂缝。 ②由外在负荷作用引起的裂缝。 二、二衬混凝土裂缝预防 2.1事前做好环境勘测 衬砌施工前，为了达到预期施工质量，应将地质环境勘测放在设计环节，对施工现场的地质构造、水文地理、和温湿度变化等有一个全面了解，为施工设计提供参考依据，最终将衬砌和支护的承载能力有效提高。 2.2加强材料检测 对砂石、水泥及外加剂等材料进行严格检测，对照相关标准后，对所有进入施工场地的材料进行严格的质量检验，如型号、规格、质量与施工要求有出入，则需立即调整；规格不同的水泥材料不得拌入混合料，在甄选粒径、针片含量和含泥量时要严格依据设计要求，选用合格的骨料 2.3温湿度控制 ①混凝土表面温度与室外最低气温间的差值应<20℃，中心温度与表面温度间的差值应<20℃。如果混凝土抗裂能力较强，其两温度间的差值应≦30℃。 ②混凝土拆模时的温差应<20℃。 ③在降低混凝土内部温差时，要采取内部降温法来实现降温。 ④将保温材料覆盖于结构外露的混凝土表面以及模板外侧，将混凝土内外温差控制在20℃以下。 ⑤将抗裂钢筋网片设立在混凝土表明层，这是防止混凝土在收缩时产生裂缝。 2.4过程控制和质量管理 加强和改进二衬混凝土施工质量的有效措施离不开过程控制和质量管理。在开挖爆破时，炸药量要控制得当，避免过度扰动围岩，将外部应力对二衬混凝土的破坏作用有效释放。初期支护阶段质量控制的要点是平顺度以及二次衬砌厚度的严格控制。 三、隧道二衬混凝土裂缝处理措施 3.1表面处理法 表面涂抹和表面贴补是表面处理法的两种操作方式，主要适用于相对稳定及不会影响结构承载能力的表面裂缝和深度裂缝的处理上，也是普遍使用的处理方法。这种处理方法具有工序简单和易于操作两大优点。采用表面涂抹方式可有效处理浆液难以灌入、不漏水、不伸缩，以停止活动的细浅裂缝。对于大面积漏水的防渗堵漏则使用表面贴补法，将玻璃纤维布粘贴在裂缝表面，在粘贴前，要处理基面，使基面平整干燥、无尘无油污。 3.2电化学防护法 通过施加电场在介质中的电化学作用，将混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态改变，同时使钢筋钝化，最终达到防腐的目的就是电化学防护法。阴极防护法、碱性复原法和氯盐提取法是常用的三种有效的电化学防护法，三种方法工作参数如表1所示：表1三种电化学防护法的作用及工作参数
隧道二衬干裂纹处理方案 隧道二次衬砌施工采用整体式模板台车、泵送混凝土施工工艺,混凝土硬化过程中产生的裂缝是大体积混凝土施工的常见病害，老山一号隧道二衬表面也不同程度的出现局部裂纹，针对二衬裂纹情况，我单位于2005年12月26日至2006年2月20日期间对裂纹情况进行持续、跟踪监控，并采取相应措施对不同程度的裂纹进行处理： 1、裂纹原因分析： 老山一号隧道二衬裂纹主要分为：干缩裂纹、温度裂纹、施工缝接荐裂纹、沉降缝收缩裂纹等。整个施工过程，二衬施工在初期支护围岩收敛稳定后进行，同时严格控制施工质量，确保整个二衬混凝土密贴初支表面且无空洞。根据我单位多年隧道施工经验，分析隧道出现裂纹的原因主要有以下几点： （1）、施工缝的正常收缩： 我单位二衬采用9米长的整体式液压模板台车，在新旧两组混凝土的接触处，我单位人为地用切割机割出了2cm宽、1cm深的施工缝，以便混凝土收缩时可以在此处产生较为规则的裂纹。这种情况在每道施工缝处都会发生，属于正常现象。 （2）、温度应力和湿度差的影响： 大体积混凝土在施工过程中会产生大量水化热量，从而使混凝土内部温度升高，混凝土拆模后由于混凝土内部和表面散热条件不同，容易造成温度变形和温度应力，当这种温度应力和变形超过混凝土的
内部约束条件时，就会使混凝土表面产生初始细微裂纹。这种裂纹随着时间的延续会继续扩大，扩大的原因是：①温度应力使裂纹持续发展，使混凝土内部应力进行重新分布，且达到平衡为止；②季节性温差使混凝土产生收缩，使混凝土裂纹继续发展或出现新的收缩裂纹，这种现象以冬季最为明显。 （3）、仰拱收缩变形使二衬出现裂纹： 仰拱混凝土属于大体积混凝土，仰拱混凝土一般以两个相临施工缝为收缩变形范围，也就是说施工缝处是仰拱收缩变形最大的地方，仰拱施工缝的收缩，往往引起在仰拱施工缝处的二衬矮边墙和二衬墙部混凝土因受拉出现裂纹，这种裂纹在季节性温度的影响下会继续发展，个别裂纹可能会贯通整个断面，这种裂纹通常出现在冬季较冷的季节，裂纹的特点是沿拱墙垂直分布。 （4）、断层或软弱地质处的裂纹； 当隧道处于断层或软弱地质变化处时由于静荷载与动荷载作用，会使仰拱等基础部位产生不均匀沉降，从而使二衬在该处的拱墙混凝土出现不均匀沉降，导致出现裂纹，这种裂纹的走向一般与不良地质走向一致，并且在很大程度上受到季节性温差影响。 （5）、基础混凝土收缩产生的应力裂纹： 当仰拱、矮边墙等基础混凝土一次性浇筑过长，混凝土在收缩变形过程中，受到制约条件时就会产生抗拉应力裂纹，这种裂纹的特点是，沿结构轴线呈现45度方向分布，随着时间增长有发展趋势，但很快就会停止发展。
水工隧洞衬砌混凝土 裂缝处理施工方案 批准： 审核： 编写： 38团水源工程（石门水库）项目部 二0一四年十二月 目录 一、工程基本概况 二、处理的必要性 (2) 三、施工技术处理方案 (2) （一）处理的总体目标： (2) （二）裂缝部位处理施工方案 (2) 四、施工选材及材料性能 (4) 五、施工组织机构、设备及人员配置 (5) 六、施工质量保证 (6) 七、施工进度计划 (7) 八、安全措施 (7) 一、工程基本概况 隧洞衬砌的主体工程已结束，等待交工验收及截流中，现场经查发现洞内存在左右边墙及顶拱有水利工程通病缺陷现状如下： 1、洞壁砼的层间结合面裂缝；
2、干裂缝； 3、干缩裂缝 4、结构裂缝； 5、沉降裂缝： 6、麻面裂缝： 上述裂缝部位今后大坝蓄水后表面将会出现白色结晶物、黄色锈蚀物及渗漏水现象的出现。此种情况将会造成，洞内高速水流会对混凝土衬砌结构产生强烈的冲磨、空蚀作用，给隧洞的整体结构安全稳定存在较大的危害。为了保证今后单位工程验收及保修期的安全运行，我部决定对此裂缝部位做化学灌浆处理。 二、处理的必要性 水工洞混凝土裂缝部位有明显的贯穿性孔隙特征。对于贯穿性裂缝、深层孔隙，如不及时处理，会有内水外渗和外水内渗的现象，高速水流会沿孔隙进入山体内部并引起山体透水现象，将直接影响水工洞的使用寿命，进而影响到隧洞的安全稳定运行。 三、施工技术处理方案 （一）处理的总体目标： 1）通过选择合适材料灌浆充填混凝土不密实的裂缝、孔隙，保证混凝土的密实性，达到整体防渗、补强的目的。 2）选择合适的表面修补材料修补洞壁表面的缺陷，恢复其结构完整。 （二）裂缝部位处理施工方案 层间结合面裂缝、结构缝、干缩裂缝、干裂缝、沉降裂缝、麻面裂缝。 1、上述裂缝处理施工工艺流程： 施工准备→布孔、钻孔→清孔→安装灌浆塞、连接灌浆泵→灌浆→封孔→清理缝面和施工现场→验收。 1)布孔、钻孔 缝内灌浆是采取对裂缝施工处理的关键，在对现场裂缝部位进行了详尽的
1隧道工程施工中的常见质量问题 隧道出现的质量问题主要有隧道渗漏水、衬砌开裂、衬砌背后空洞、渗漏水、混凝土强度劣化、通风照明不好等。隧道渗漏水在中国的公路隧道中较为普遍，不仅增加了隧道内湿度，降低路面抗滑性能，造成电路短路等事故，危及隧道运营安全而且还易引起其他病害。由于隧道渗漏水、积水，会造成衬砌开裂，使原有裂缝发展变大，加重衬砌裂损；当地下水有侵蚀性时，会使衬砌混凝土遭受侵蚀，并且随着渗漏水的不断发展，侵蚀程度日益加重。而二次衬砌拱背混凝土灌注不满，导致拱顶厚度不够严重时外层钢筋裸露、拱顶脱空。在浇筑过程中，往往材料供应跟不上，发生机器故障、停电、出现间隙浇筑、又没有按要求进行处理，新老混凝土交接面呈水平状。其次，由于忽视初喷作用，初期支护初喷严重滞后或不作初喷。围岩情况较差时，多数情况是先立钢拱架，一次完成喷混凝土，特别是分部开挖时，尤为突出。另外，在采用台阶或分部开挖时，下半断面护挖的纵向距离过大，接长的钢架拱脚没有支撑在稳定地基上，拱脚悬空，暴露时间过长，造成拱顶下沉量过大，甚至出现塌方。 如何完善隧道工程的质量 1强化施工人员的质量意识 工程质量是项目各方面、各部门、各环节工作质量的集中反映。提高工程项目质量依赖所有施工人员的共同努力。所以质量控制必须充分调动项目所有人员的积极性和创造性。这就要求加强员工质量意识的培训工作。隧道很多分项属于隐蔽工程，特别是工程地质不良、需设置仰拱的地段，锚杆的数量、喷射混凝土的厚度都应符合设计要求，这就要求驻地监理人员有很强的责任心。此外，由于建筑业劳动力密集、知识含量低，因此建筑业的质量意识培训必须得到特别的重视，让质量意识深入人心。企业可以对现场施工人员加强质量教育，开工前技术交底，进行应知应会教育，严格执行规范，严格操作规程，分项工程开工前按合同要求执行先试验再铺开的程序，开工前按技术规范向监理工程师报送试验报告，经监理工程师审核批准后再铺开施工。企业还可以通过召开施工现场观摩会，树立样板工程，推广先进经验，发挥典型引导作用。对工程质量事故要严肃处理，狠抓不放，要召开现场质量分析会，帮助承包商分析原因总结教训，制定改正措施，使其他施工单位引以为戒，不再重犯。同时还可以建立工程质量举报制度，鼓励所有参建人员、包括附近居民，对工程质量、特别是隐蔽工程的内在质量问题进行举报，一经查实，给予重奖，形成人人关心工程质量的局面。 2严格监控量测工作 地质学是非常复杂的，受地质运动及诸多环境因素的影响，需要人们通过量测数据、现象观察来分析、判定岩体稳定状态，因此监控量测是确保施工质量的重要措施之一。监控量测是新奥法施工的重点，是保证隧道现场施工安全和进行信息化设计施工的基础。通过对施工现场量测数据和对开挖面的地质观察以及地质超前预报等预测、预报资料的分析，对隧道围岩力学性能进行评价，进而对隧道施工方法(包括常规的、特殊的、辅助的施工方法)、断面开挖步骤及顺序、初期支护的参数等进行合理调整，真正做到信息化设计施工，保证施工安全、围岩稳定、支护经济、质量良好。隧道施工监控量测的内容主要有：地面变形、拱顶下沉、周边收敛、围岩压力、围岩位移、钢拱架变形、混凝土应变、锚杆内力等。监控量测的主要记录表格有：隧道开挖断面地质监测记录表、隧道周边收敛量测记录表、拱顶下沉量测记录表、隧道周边变形量测数据分析表、洞内观察记录表、施工意外情况(塌方、岩爆等)
隧道衬砌裂缝及渗水处 理方案 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
隧道衬砌裂缝及渗水处理方案 针对目前隧道衬砌表面存在裂缝和渗水的质量缺陷，特制订本处理方案，要求施工现场参照方案内容做好衬砌裂缝及渗水的治理工作。 一、衬砌裂缝原因及处理措施 1、裂缝成因分析 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。 （1）干裂裂缝 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，就会出现干燥裂缝。干燥裂缝多为表面性的，走向没有规律。影响混凝土干燥裂缝的原因主要有：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。 （2）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面产生应力，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品种、用量有关。 （3）变形裂缝 仰拱和拱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；过早脱模，在外力荷载的作用下发生变形进而产生裂缝；脱模时混凝土受到较大外力撞击（大型施工机械、爆破产生的冲击波或大块石等）产生变形裂缝。 （4）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注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。 2、裂缝调查及观测 （1）对排查出的裂缝进行统计，根据裂缝的里程位置、长度、宽度建立观测记录，在裂缝未稳定前指派专人按一定频率进行观测，记录裂缝是否有新的发展。 （2）结合裂缝分布及工程实际情况，采用仪器检测裂缝发展的深度和宽度，同时采用定位钢筋的仪器测定裂缝段的钢筋位置并检测对应位置的钢筋保护层厚度和衬砌厚度，在此基础上判定裂缝是否穿透钢筋保护层厚度或贯穿隧道衬砌。 （3）观测裂缝的宽度变化和错台情况，在裂缝最宽处两侧粘贴两个薄铁片并垂直拼缝处刻画标记线。定期用卡尺量测裂缝宽度变化数值并做好记录。 （4）观测裂缝的长度变化，在裂缝两端刻画标记，定期用钢卷尺量测裂缝长度变化数值并做好记录。 3、裂缝处理 （1）裂缝处理的必要性 隧道衬砌混凝土裂缝是隧道衬砌施工中常见的质量通病，混凝土结构的破坏都是从裂缝扩展开始的。隧道衬砌开裂后降低衬砌承载力，损坏外观形象，出现渗水现象，对通风、照明设备的保养，运营期间的安全等造成极大的危害，开裂严重时会使
新建铁路 兰州至乌鲁木齐第二双线甘青段 XXX标（KXXX+500～KXXX+820.975） 隧道隐患排查、整治方案 编制： 审核： 批准： 施工单位：XXXX
编制时间：2016年7月27日 隧道隐患排查、整治方案 一、编制依据 1.《铁路技术管理规程》 2.《铁路营业线施工安全管理办法》（铁运〔2012〕280号） 3.《青藏铁路公司营业线施工安全管理办法实施细则》（青藏铁 总〔2014〕131号） 4.《铁路工程施工安全技术规程》（TB10401-2003）； 5．《铁路交通事故应急救援和调查处理条例》 6.《铁路营业线施工安全管理办法》（铁运[2012]280号）； 7.铁道部办公厅印发《铁路营业线施工及安全管理办法》(铁办【2008】190号)及《铁路营业线施工安全管理补充办法》（铁运【2010】51号）； 8.国家、铁路总公司，兰新铁路甘青有限公司有关既有线施工安全方面的法律、法规、条例、规定和要求。
二、编制原则 1.遵循“科学严谨”的原则。根据科研成果，合理安排施工程序及施工工艺，使各项工作安排严谨周密，切实可行。 2.遵循“安全第一”的原则。严格按照高速铁路维修施工安全管理规定，在制度、管理、方案、资源方面制定切实可行的措施，确保施工安全。 3.遵循“组织有序”的原则。明确职责分工，使各工序的操作可控，工序间的衔接流畅。 4.坚持“保证既有线运营安全”的原则，尽量减少施工对既有线运营的影响，确保既有线行车安全。 三、隧道隐患排查方案 1.拱顶及拱墙排查方案 我标段采用轨道车对标段内所有隧道拱顶拱墙进行排查，重点排查二衬施工缝处、无钢筋衬砌段、变形段、地质变化交接处、曾经塌方段、变更段、槽道部位作为重点。主要排查问题隧道二衬是否存在砼表面脱空、施工缝处掉块、砼表面空洞、裂纹、裂损、衬砌渗水等。 （1）轨道车排查方法:我标段采用敲击法及目视法对隧道进行排查。 （2）轨道车排查工具：钢锨、头灯、安全帽、安全带等。
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。 3、病害整治
二衬施工缝缺陷整治方案 编制： 复核： 审核： 二O二0年三月
目录 一、编制说明 (1) 1.1编制依据 (1) 1.2 编制原则 (1) 二、工程概况 (2) 2.1工程简介 (2) 2.2工程地质及水文特征 (2) 2.3气象资料 (4) 2.4现场施工情况 (4) 2.5隧道监控测量情况 (5) 三、防排水设计情况 (6) 3.1防、排水原则 (6) 3.2隧道防水 (6) 3.3隧道排水 (7) 3.4施工缝防水设计 (9) 四、现场缺陷情况 (10) 五、二衬施工缝缺陷形成原因及采取措施 (11) 5.1原因分析 (11) 5.2采取措施 (12) 六、整治方案 (12) 6.1止水带外露整治方案 (13) 6.2止水带脱落整治方案 (13)
6.3钢筋外露整治方案 (14) 6.4止水带扭曲整治方案 (15) 6.5缺陷整治后观测方案 (15) 七、缺陷处理组织结构、资源配置 (16) 7.1隧道缺陷处理组织机构 (16) 7.2资源配置 (17) 八、质量保证措施 (18) 九、安全保证措施 (18) 十、环境保护措施 (20) 十一、文明施工措施 (21)
二衬施工缝缺陷整治方案 一、编制说明 1.1编制依据 （1）中国国铁集团颁发的现行规范、规程、验标等各项技术标准； （2）中国国铁集团下发的有关铁路建设施工安全、质量、文明施工方面的有关文件、通知； （3）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2018； （4）《高速铁路隧道工程施工技术规程》Q/CR9604-2015； （5）与本工程有关的施工设计图和设计文件： 《隧道设计图》（图号：太焦太晋施隧35） 《隧道复合式衬砌参考图》图号：太焦太晋施隧参01 《隧道明洞衬砌参考图》(无砟轨道) 图号:太焦太晋施隧参07《双线隧道防排水参考图》图号:太焦太晋施隧参11（6）我单位现场踏勘、调查、采集和咨询所获取的资料。 1.2 编制原则 （1）遵循“科学严谨”的原则。合理安排施工程序及施工工艺，使各项工作安排严谨周密，切实可行。 （2）遵循“安全第一”的原则。严格按照维修工艺流程，选择合适维修材料进行维修，确保施工安全。 （3）遵循“设计文件指导维修”的原则。认真核对技术设计资料、设计意图，严格按照相关要求，进行维修判定和施工，确保维修
111111111111隧道裂缝处理方案 1 工程概况 该工程位于湖南省娄底市境内,为0000000湖南段的一个双线隧道。111111111111隧道进口位于涟源市三甲乡白溪村，出口位于涟源市白溪镇泉冲村，为单洞双线隧道,起讫里程为改222265+358～改2222167+020，全长1662m，最大埋深约102.24m、其中2222166+840-890段为明洞。隧道进口至改2222167+512.327701位于直线上，改2222167+512.327701至出口位于曲线上；2222165+358-2222167+020全隧长1662米，为12.9‰单面上坡。 2 裂缝描述 铁道部工程质量安全监督总站广州监督站于2012年11月对沪昆线CKTJ-3标111111111111隧道洞内衬砌进行钻芯监测。二衬取芯里程为2222166+594左侧仰拱上1.7米，取芯时在二衬表面发现存在一条竖向裂缝，缝宽度1-0.1mm长度约3米。 2222166+594段隧道原设计为IV级围岩，支护为类型IVb,原设计物探解译裂隙岩溶发育带，泥质为灰岩地段。日常涌水量为165m3/d。二次衬砌为C35钢筋混凝土。 2012年7月17日掌子面开挖2222166+581揭露岩性为泥盆系上统锡矿山组砂岩段弱风化泥质灰岩，围岩呈块状结构，完整度较好，节理裂隙发育一般，围岩自稳良好定掌子面干燥。由此经四方确定2222166+581-2222166+604由原设计IVb复合式衬砌变更为IIIa复
合式衬砌，支护类型按III级a施工，二衬为素混凝土强度等级C30。 3 观察结果 该裂缝发现后，我部及时采用红漆对裂缝进行标识，并每天对裂缝进行观察，从宽度和长度观察结果后未发现有扩展趋势。裂缝位置由于在由原设计IV级变III级范围中，岩体本身比较稳定。并从监控量测小组数据观看，施工二衬时该段围岩已稳定。裂缝宽度1-0.1mm渐变裂缝且无变化，应属结构稳定。据此推断为陈旧性裂缝，裂缝成因据我部查相关资料，应为二衬拆模时，即由于其它施工不慎产生的施工拢动所形成的（诸如二衬底部斜支撑脱落等原因产生）。属于无害裂缝类型。 5 修补方法 5.1.1修补工艺所需仪器及配件： 5.1.2裂缝处理 1、用钢钎或风镐沿裂缝方向凿造“Ｖ”形槽，外口宽约40mm，深约30mm。凿槽时先沿裂缝打开，再向两侧加宽。
隧道二衬裂缝防治及处理措施 中铁二十二局三公司金温铁路指挥部邓健 摘要：二衬混凝土裂缝是隧道工程常见病害，降低了二衬混凝土抗渗能力，影响二衬使用功能，降低混凝土耐久性，在施工过程中，必须严格 控制，最大限度地消除二衬裂纹，确保二衬混凝土安全、稳定、持 久工作。 关键词：隧道裂缝防治处理 一、概述 隧道二衬混凝土裂缝是隧道工程常见的病害之一，它的出现不仅会降低二衬混凝土的抗渗能力，影响二衬的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响二衬质量。因此，在隧道二衬施工过程中，必须严格按规程、规范要求施工，严把质量关，防患于未然，尽可能地减少二衬混凝土裂缝的出现。对已经出现的混凝土裂缝要进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证二衬混凝土安全、稳定、持久地工作。 二、某铁路隧道二衬裂缝现状 1、浙江南部某在建铁路隧道目前二衬施工完成4600m，共发现二衬裂缝22条，平均每公里4.8条。 2、二衬裂缝在洞口段出现较多，洞内较少；Ⅳ、Ⅴ级围岩地段出现多，Ⅱ、Ⅲ级围岩地段出现少。 3、绝大部分二衬裂缝宽度小于0.2mm，符合《高速铁路隧道工程施
工质量验收标准》要求，极个别的裂缝宽度在0.2mm-0.5mm之间。 4、二衬裂缝均发生在隧道两侧边墙部位，出现形式主要是单侧裂缝、双侧对称裂缝和泄水孔处裂缝。 5、二衬裂缝长度在1m-4m之间，走向以竖向居多，斜向较少，没有出现贯通裂缝。 裂缝 裂缝 裂缝 泄 水 孔
三、二衬裂缝产生的原因分析 隧道二次衬砌施工采用整体式模板台车、泵送混凝土施工工艺,混凝土硬化过程中产生裂缝是大体积混凝土施工的常见病害之一。针对某铁路隧道二衬裂缝情况进行原因，找出了产生二衬裂缝的12个影响因素。 1、地质环境影响 隧道工程受力结构与地质环境密切相关，隧道施工时会影响隧道原有的岩体内力，致使岩体内力随着隧道掌子面的掘进而发生着微小变化，而这种内力变化超过二衬混凝土自身所能承受的应力时，就会产生微小裂缝。 2、施工进度的影响 为了防止隧道施工触犯“安全管理红线”，隧道二衬紧跟掌子面施工，致使围岩收敛在尚未真正趋于稳定的情况下就浇筑了二衬混凝土，这样围岩后期沉降、应力释放导致二衬混凝土开裂。 3、水泥材质的影响 混凝土的掺料水泥过细，水化反应快，弹性模量大，抗徐变能力弱，导致施工后混凝土内应力大，后期强度降低，从而出现内部微小裂缝。 4、光爆质量影响 隧道在采用光面爆破的开挖技术，影响了隧道初期支护强度和稳定性。如果光面爆破效果控制不好，往往导致开挖断面环向轴线不能与围岩压力拱轴线相协调，致使围岩自稳能力差，表面平顺度无保障，造成初期支护稳定性差，折角部位应力集中，围岩对二衬混凝土压力大，导致二衬混凝土产生裂缝。
隧道缺陷整治方案 1、编制依据及原则 1、1编制依据 1、1、1根据杭黄公司调度【2015】65号要求。 1、1、2《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》TB10223-2004。 1、1、3杭黄铁路站前Ⅱ标隧道施工质量雷达检测报告。 1、1、4杭黄铁路有限公司会议纪要(33号) 1、2编制原则 本着彻底整治,不留隐患的原则,确保整治后达到设计及验收标准的要求,在确保施工安全、施工质量的前提下,加快施工进度,按时完成。 2、工程概况 我标段共有隧道3座,全长4481米,分别为金锅岭隧道3646米,梓坑1#隧道273米,梓坑2#隧道562米。隧道主要缺陷项目为二次衬砌背后脱空、初支背后空洞、混凝土保护层厚度不足、隧道仰拱虚渣、施工缝接缝处理等。 3、总体施工组织安排 3、1总体目标 不影响结构安全与不留下运营安全隐患,尽量减少对隧道结构的损伤与对围岩扰动。工期以不影响联调联试为原则,在2017年8月30日前将整治工作彻底结束。 3、2组织机构及职责分工 3、2、1组织机构 项目部根据整治需要成立领导小组,其中包括技术组、质量监督组、安全组、
质量检测组、后勤保障组,详见图一整治小组组织机构框图。 组长:彭维清 副组长:祁雄熙袁恺 技术组:吴飞 质量监督组:郑成杰 安全组:侯杰李勇 质量检测组:李伟李鹏亮 后勤保障组:蔡怀洲、范启福 图一整治小组组织机构框图 3、2、2职责分工 (1)组长职责:对存在问题的整治落实负全面领导责任,认真贯彻落实铁道部质量安全监督总站及京福公司的各项规定及要求,对问题整治提出有针对性的安全质量要求; (2)副组长职责:协助组长开展整治落实工作,组长不在位时,代行其职责;组织编制整治方案,组织搞好整治; (3)安全组职责:负责整治过程中的安全防护工作,做好现场警示标牌的布
隧道常见质量通病及防 治措施 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
广东省连州（湘粤界）至怀集段 第1标合同段 （K0+000～K3+700） 隧道常见质量通病及防治方案中铁十二局集团有限公司 广东省连州（湘粤界）至怀集段第1标项目部 二0一一年五月
广东省连州（湘粤界）至怀集段 第1标合同段 （K0+000～K3+700） 隧道常见质量通病及防治方案 编制： 复核： 审核： 中铁十二局集团有限公司 广东省连州（湘粤界）至怀集段第1标项目部 二0一一年五月
目录
第一章工程概况 1.工程概况 二广高速公路粤境连州三水至怀集怀城段起自湘粤两省交界的南风坳，接在建的二广高速公路湘境永州至南山段，经三水瑶族乡、两岸镇、连州市区、三江镇（连南县城）、吉田镇（连山县城）、福堂镇、中洲镇，终于广东省肇庆市怀城镇，接在建的二广高速公路怀集至三水段。 第1标段起于湘粤两省交界的南风坳，终于三水瑶族乡的沙坪村，长3.700公里(右线计)。 本合同段内九嶷山隧道位于广东省连州市三水瑶族乡牛洞村与湖南省蓝山县所城镇半山村交界处。线路所经之处地貌以丘陵山地为主，地表起伏较大；隧道进出口处覆盖较薄，为第四系全新统坡残积层，基岩为燕山晚期花岗岩（γ52）；洞身基岩出露较好，节理发育，岩体破碎。 九嶷山隧道全长6400.1m，本标段为广东境内部分，起终点里程为YK0+000～YK3+815（ZK0+000～ZK3+817），长2815m。 隧道布置形式采用标准间距分离式、小净距分离两种形式，出口段由于受地形限制，265m范围左右测设线间距为20~11m，采用小净距形式。 2.技术标准 本项目主线采用双向四车道高速公路标准，设计速度100km/h、路基宽度26m。 3.自然条件 1）地形地貌
隧道二衬混凝土渗漏水 和裂缝的防治及表面质量通病的整修 冯天旺 隧道二衬衬砌完成后，由于周边围岩的应力不断变化，又因降水、冰冻和施工过程中的质量及原材料等各种原因，促成了隧道渗漏水及裂缝等病害的发生。下面就隧道二衬混凝土的水害和裂缝及表面的整修浅谈一点我的认识。 一、隧道水害的防治 （一）隧道渗漏水的危害 修建隧道，破坏了山体原有的水系统平衡，隧道成为所穿山体附近地下水聚集的通道,当隧道周边围岩与含水层相通，而二衬的排水系统或因施工质量不完善时，就必然要发生隧道水害。隧道水害不但会腐蚀混凝土，降低隧道的使用寿命，而且还会影响行车安全。在高寒地区，还会引起拱部挂冰、边墙结冰、洞内网线设备挂冰、围岩冻胀、隧底冰锥、水沟冰塞、线路冻起等。长期冰冻，还会导致二衬冻胀开裂、混凝土疏松剥落，降低衬砌结构的安全可靠性。因此，对高寒地区隧道渗漏水的防治更为重要。对此，铁道部也有明确要求：所有施工企业必须对隧道实行终身负责制,凡是隧道发生水害，不管验交多少年，都由施工单位承担堵漏的责任。我们施工的武广高铁金沙洲和浏阳河隧道已通车多年，现堵水队伍仍旧撤不回来。 现在不论是在建的铁路隧道还是公路隧道，水害已成为隧道
各种病害的防治之首。 （二）隧道水害的类型 1、从渗漏水的位臵上分：边墙渗漏、沉降缝渗漏、仰拱施工缝渗漏、拱顶渗漏等。 2、从渗漏水量大小上分： 渗水：从边墙或拱顶有大面积湿渍或点状水珠，并沿二衬表面往下流动。 漏水（或股水）：从拱顶或边墙滴水成线。 冒水：从边墙或仰拱部位冒出股状水或汩汩成流。 （三）水害的成因 1、防水板安装的质量问题 （1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩光爆效果差，初支又没喷平，导致初支面凹凸不平，尖锐突出物没处理，造成防水板被二衬混凝土拉裂，或被尖锐物戳破，防水板失效。 （2）防水板褶皱。褶皱侵入二衬混凝土，造成厚度不够，此处成为围岩应力集中点，混凝土被破坏时，防水板同时被撕裂失效。 （3）防水板搭接小于设计的宽度。 （4）防水板焊缝不合格。爬焊机电流或温度掌握不好，防水板焊缝融接不均,有些没粘牢，有些却已焊透。还有的因两幅防水板搭接不齐，导致焊缝倾斜,双焊缝变成单焊缝。 （5）防水板用钉子固定，或被尖锐物扎破后，补焊质量又不
铁路隧道衬砌纵向裂缝产生原因分析及整治 摘要：伴随着社会经济的发展与时代的不断进步，我国的交通变得越来越便利了，人们出行的交通路线、方式等都有着很大的进步与变化，交通事业的发展变 得越来越好。在铁路工程中隧道扮演着十分重要的角色，在一些地势中建设铁路 隧道通过改善路线线形可以极大地缩短里程以及时间，这样一来不仅提高了铁路 的整体运营效益，还减小了因为修建铁路而占的面积，没有浪费土地资源，在铁 路建设工程它是一个很好的修建方式，也因为它的各种优点被广泛地应用在大多 数的铁路建设工程中。本文主要对铁路隧道衬砌纵向裂缝产生的原因进行了分析，并提出了相关的整治措施。 关键词：铁路隧道；衬砌；纵向裂缝；产生原因；整治 引言： 我国地大物博，不同地域所拥有的自然条件是有着一定差异的，在修建铁路 隧道时要针对不同地质采用不同的方法，因为隧道穿越的地段所包含的山体地质 等不可能是一直保持不变的。在实际情况中引起隧道砌裂缝的原因有很多，可能 是前期的调查不够充分，比如膨胀性围岩、局部软弱性围岩或者一些具有侵蚀性 的环境水等，没有对它们进行充分的调查，埋下了在后期的运营中出现裂缝的种子；可能是一些隧道段的衬砌施工质量不达标，存在着一些缺陷；还可能是不够 重视衬砌结构，没有对其进行加强，同时也未采取合适的防治措施。这就必须要 对其进行及时的修理防治，才可能预防后期出现更严重的现象，比如渗透水、设 备腐蚀损坏等，才能保障行车速度以及通过车辆的安全性。 一、隧道衬砌纵向裂缝产生的原因 （一）设计不足 在施工前期对隧道进行设计的过程中，可能会因为存在的一些问题从而导致 隧道衬砌纵向裂缝的产生，我们要避免这些问题的存在才能使设计更贴近预期效果。首先是在偏压地段中没有采用偏压衬砌，这样就容易出现塌方现象，尤其是 在较严重的偏压地段；其次是对围岩的级别划分不恰当，采取了不恰当的衬砌类型，这样在实际运行下就会出现围岩的承载能力和衬砌的结构不符合，从而导致 隧道出现衬砌裂缝的现象；然后是对一些基底较软弱的地段，缺乏防排水系统的 设置，对于仰拱也缺乏加固、加强的措施；最后是对围岩较松散或者压力比较大 的地段，比如破碎带、断层、褶皱区等，缺乏相应的加固、加强措施。 （二）施工方面 1、在施工的过程中挖拱顶时往往会多挖出一部分，使得其比需要的要大很多，所以在衬砌浇筑时围岩和混凝土不能够完全贴合，而对于这些多出来的部分又没 有及时进行回填，更有甚者直接不进行回填，这样拱顶衬砌的背后就会存在着一 部分空隙，当上面的岩土出现塌落现象时，拱顶不会对其进行承载，很大部分重 量是需要拱腰来进行承载的，这种受力状态就是典型的“马鞍形”受力。这种受力 状态维持久了后就会使得拱顶出现上移的现象，拱腰内部会发生移动从而出现张 裂的现象，内缘会受到挤压从而导致裂缝的产生。如果在拱腰、边墙衬砌背后有 较大的空洞，衬砌和围岩也不能完全贴合，当周围岩土对其作用时也会出现裂缝 现象，一方面是拱顶出现下沉现象，导致其内缘衬砌受拉从而形成了张口裂缝， 另一方面是拱腰出现外移现象，导致其衬砌受弯从而形成闭口裂缝。 2、未选择合适的施工方法。如果选择先拱后墙的施工方法，它的拱架会因为支撑力不足而出现变形以及下沉的现象，这样的话拱部衬砌就会变得不均匀，也
隧道衬砌裂缝及渗水处理方案 针对目前隧道衬砌表面存在裂缝和渗水的质量缺陷，特制订本处理方案，要求施工现场参照方案内容做好衬砌裂缝及渗水的治理工作。 一、衬砌裂缝原因及处理措施 1、裂缝成因分析 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。 （1）干裂裂缝 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，就会出现干燥裂缝。干燥裂缝多为表面性的，走向没有规律。影响混凝土干燥裂缝的原因主要有：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。 （2）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面产生应力，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品种、用量有关。 （3）变形裂缝 仰拱和拱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；过早脱模，在外力荷载的作用下发生变形进而产生裂缝；脱模时混凝土受到较大外力撞击（大型施工机械、爆破产生的冲击波或大块石等）产生变形裂缝。
（4）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注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。 2、裂缝调查及观测 （1）对排查出的裂缝进行统计，根据裂缝的里程位置、长度、宽度建立观测记录，在裂缝未稳定前指派专人按一定频率进行观测，记录裂缝是否有新的发展。 （2）结合裂缝分布及工程实际情况，采用仪器检测裂缝发展的深度和宽度，同时采用定位钢筋的仪器测定裂缝段的钢筋位置并检测对应位置的钢筋保护层厚度和衬砌厚度，在此基础上判定裂缝是否穿透钢筋保护层厚度或贯穿隧道衬砌。 （3）观测裂缝的宽度变化和错台情况，在裂缝最宽处两侧粘贴两个薄铁片并垂直拼缝处刻画标记线。定期用卡尺量测裂缝宽度变化数值并做好记录。 （4）观测裂缝的长度变化，在裂缝两端刻画标记，定期用钢卷尺量测裂缝长度变化数值并做好记录。 3、裂缝处理 （1）裂缝处理的必要性 隧道衬砌混凝土裂缝是隧道衬砌施工中常见的质量通病，混凝土结构的破坏都是从裂缝扩展开始的。隧道衬砌开裂后降低衬砌承载力，损坏外观形象，出现渗水现象，对通风、照明设备的保养，运营期间的安