下载文档原格式
隧道二衬混凝土裂缝原因分析与防治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，纹理较细小，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。
2裂缝形成的原因分析2.1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等级设计缺乏科学依据，带有一定的盲目性。
个别建设单位限于自身管理和专业技术水平的欠缺，任意变更原设计。
2.2施工工艺或现场操作不规范，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，造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、防水处理不当、防水板破漏等现象；未开展监控量测工作或量测走与形式仅凭经验来确定二次衬砌的施作时间，安全可靠性差，造成二次衬砌超设计荷载承受围岩压力；混凝土生产时原材料计量误差大，尤其外加剂的掺加随意性大，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。
隧道二衬裂缝原因分析与防治措施摘要：在隧道的施工过程中，二衬混凝土裂缝成为了一种普遍存在的质量问题，若不加以控制，可能会对隧道二衬防护体系造成一定的破坏。
文章通过对隧道裂缝的产生进行了原因分析，提出了二衬裂缝治理和预防措施。
关键词：隧道施工二衬混凝土裂缝原因分析防治措施随着隧道施工技术的提高，隧道工程在新建公路和铁路工程中所占的比例逐步增大。
隧道二次衬砌施工普遍采用整体式钢模板台车、泵送混凝土施工工艺,其普遍存在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,控制和减少混凝土裂缝。
本文通过对金温扩能改造工程汤村隧道、白阳岭隧道的二衬裂缝进行产状和相关数据进行统计，分析了汤村隧道、白阳岭隧道二衬裂缝产生的原因,提出了缓解裂缝产生的措施,并介绍了几种常见的裂缝治理方法。
1、裂缝现状1.1裂缝发育段施工环境及混凝土的有关参数根据试验室现场测定：洞内环境温度25～35℃,相对湿度在63% ～64%。
二衬为C35钢筋混凝土，坍落度16～20cm，水灰比0. 4左右。
1.2裂缝的表现形式经过对汤村隧道、白阳岭隧道已完衬砌的统计, 汤村隧道进口二衬完成425m，裂缝26条（右侧12条、左侧14条），均发育在距洞口200m的范围内；白阳岭隧道二衬完成221m，裂缝12条（右侧7条、左侧5条），均发育在距洞口120m的范围内。
1.3裂缝实测数据统计1）汤村隧道进口二衬裂缝均发育在距洞口200m的范围内；白阳岭隧道二衬裂缝均发育在距洞口120m的范围内。
2）裂缝所处的二衬混凝土浇筑时间多在7～10月份，该段时间为高温季节。
3）按照裂缝水平角统计：汤村隧道0～45°1条，占总数的3.85%；46～90°25条，占总数的96.15%，其中60～90°23条，占总数的88.46%；白阳岭隧道0～45°0条，占总数的0%；46～90°12条，占总数的100%，且都在60°以上。
浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策隧道二次衬砌混凝土是隧道施工中最常用的衬砌形式，该砌体能够为地面提供稳定的支撑，从而保证隧道的安全运营。
但是，隧道二次衬砌混凝土会出现一些裂缝现象，这些裂缝对隧道结构安全和运营状态具有潜在的威胁。
因此，本文旨在探讨隧道二次衬砌混凝土裂缝的成因及防治对策。
一、成因分析1.温度应力混凝土与环境温度不一致时，会由于热膨胀或收缩而产生较大的应力，这种应力常会导致裂缝的产生。
隧道运行时，温度变化较大，因此，隧道二次衬砌混凝土表面会受到较大的温度变化影响，形成温度应力，增加裂缝产生的风险。
2.水泥减水剂不当如果使用的水泥减水剂不当、配比失误，会导致混凝土内部过度收缩，出现裂缝。
尤其是隧道混凝土施工时，因操作不当，或者混凝土质量不合格，将引发裂缝。
3.结构设计不合理如果隧道二次衬砌混凝土结构设计不合理，材料选择不当，或是结构不符合力学原理，都会导致裂缝产生。
此外，施工不规范、工作环境不清洁等也会导致工艺缺陷，间接导致混凝土裂缝产生。
二、防治对策1.正确配比为控制混凝土的收缩性，在混凝土调配过程中应严格控制配比，按照混凝土设计方案要求进行搭配，并选用合格的水泥减水剂。
采用优质的混凝土，在配比时也须考虑摆脱纯理论设计，实践和案例分析也是非常重要的依据。
2.合理施工正确施工工艺是防治混凝土裂缝的重要保障。
混凝土施工前需做好相关准备工作，如隧道基础的处理和支撑等，施工时要严格按照工艺要求操作，保持工作环境的清洁卫生。
施工过程中根据现场情况，及时调整、优化施工方案，将隧道二次衬砌混凝土的强度、密实度、泵送距离等因素掌控得当，避免出现质量问题。
施工过程中，应根据隧道的设计要求，采取合理的施工顺序，比如采用分步施工和依次养护的方式，这样能够控制温度应力和保证混凝土的初强性，防止混凝土失水干缩引发裂缝。
4.采用外加剂外加剂可以帮助减少混凝土内部应力，进而防止裂缝的产生。
隧道混凝土衬砌中的使用剂也需要根据具体情况进行选择，以达到防止结构裂缝的目的。
隧道二衬环向裂缝成因分析及其防治对策研究范文第一篇：隧道二衬环向裂缝成因分析及其防治对策研究范文隧道二衬环向裂缝成因分析及其防治对策研究前言二衬裂缝是公路隧道施工中常见的病害之一。
裂缝不仅影响美观，还给结构稳定埋下安全隐患。
裂缝如果处理不及时，则可能引起二衬渗（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。
严重时可能引起二衬局部掉落，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[1]。
根据裂缝与隧道轴线的走向关系，隧道二衬裂缝可以分为纵向裂缝、斜向裂缝和环向裂缝。
一般认为环向裂缝多发生在施工缝、沉降缝处，或发生在洞口、不良地质地带与完整岩石地层的交接处[2]。
本文以闽西北某高速公路山岭隧道为工程背景，深入调查环向裂缝分布特征和发展趋势，在此基础上，探讨工程地质条件、地下水、二衬质量、二衬模板台车等因素对二衬环向裂缝形成的影响，并提出相应的防治对策。
裂缝调查 2.1 裂缝分布特征闽西北某高速公路山岭隧道系双洞分离式四车道隧道，左洞进出口桩号为ZK16+428～ZK17+912，全长1484m；右洞进出口桩号为YK16+429～YK17+940，全长1511m。
隧道施工结束后于2009年2月发现左洞和右洞在K17+600～+800段不同程度出现环向裂缝。
结合裂缝分布及工程实际情况，采用非金属超声波仪、裂缝宽度测定仪检测裂缝发展的深度和宽度。
同时采用钢筋位置测定仪和地质雷达检测对应位置钢筋保护层厚度和二衬厚度，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二衬。
现场观测发现K17+600～+800段裂缝以垂直隧道纵轴的环向裂缝为主，局部存在斜裂缝。
斜裂缝主要出现在配电室和消防窗等开洞位置，这些位置的裂缝与局部开洞引起应力集中有关。
左洞共发现12条环向裂缝，其中6条贯穿整个横断面；右洞发现16条环向裂缝，其中3条贯穿整个横断面。
右洞裂缝数量及发展规模大于左洞。
根据非金属超声波仪检测获得的裂缝深度数据和地质雷达检测所获得的二衬厚度数据，获知部分裂缝深度与二衬厚度大小接近，因此可以判定部分位置裂缝已经贯穿二衬。
隧道衬砌砼开裂的成因分析及防治对策摘要：导致隧道衬砌砼开裂的原因多且较为复杂，管控不好会对隧道主体结构的承载能力、抗渗性、结构稳定性、使用年限等带来不利影响。
本文主要从现场施工及管理等方面对造成隧道衬砌砼开裂的诸多原因与相应防治对策展开探讨，以供借鉴参考。
关键词：隧道衬砌开裂原因预防结构受力注浆1隧道衬砌砼开裂的原因分析1.1地质勘察不详细设计前未进行全面的地质勘察或勘察深度不够，对围岩地质情况掌握不准确，导致衬砌支护参数选择不合理，衬砌实施后局部集中受力或衬砌受力不均匀而产生变形、开裂。
1.2设计不合理（1）洞室受力计算时没有考虑水、高地应力、偏压等不良地质对围岩受力的影响，计算模型和实际情况存在偏差，选择衬砌支护参数时针对性不强或安全系数偏低。
（2）施工中隧道围岩受力处在不断变化、调整以形成新的稳定结构的过程，建立的静态计算模型和相关计算忽略了动态的受力过程，无法保证衬砌结构在动态受力过程中有足够的承载力和安全系数，造成衬砌混凝土开裂。
1.3衬砌砼质量不达标1.水泥、粗细骨料、外加剂和水等原材料质量不达标，水泥稳定性差等因素导致混凝土质量不满足施工及规范要求。
（2）拌合站计量设备未按期校准或精度差，无法保证混凝土严格按照施工配合比拌制。
（3）没有及时测定粗细骨料含水率，并调整施工配合比。
（4）碱集料反应导致开裂。
（5）外加剂与水泥相容性不好。
（6）混凝土运输时间过长，运输过程不规范，导致混凝土泌水、离析，现场浇筑前没有再次搅拌。
（7）混凝土私自加水。
1.4施工工艺不规范1.未严格执行爆破设计，钻眼、装药随意，导致隧道开挖轮廓线型差，超欠挖明显且不处理，造成衬砌混凝土厚度偏差大，产生应力集中而变形或开裂。
（2）初支变形还未稳定或因进度需要，提前施做衬砌，衬砌结构受力超过设计荷载。
（3）对基面上松动的喷砼，岩块未清理，形成的软弱夹层不但影响二衬混凝土均匀受力，还降低了围岩对衬砌的约束力，导致衬砌砼开裂。
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。
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
3.3灌浆处理法
将密封剂或粘合剂灌入裂缝深部，防止裂缝纵深扩展扩大，同时将构件性能修复提高的方法就是灌浆处理法。
各种类型的裂缝都可使用灌浆处理法，且有较好的修复效果。
具体操作是：①先将水泥浆等胶结材料压入混凝土裂缝中，与混凝土结构融合，从而将混凝土的整体性能有效提高；此外，一些聚氨酯、环氧树脂和甲基丙烯酸脂等化学材料，也是裂缝修补材料的优选。
裂缝修补前，在指定位置埋设灌浆管，如果是细浅裂缝，可将裂缝表面用钢丝刷清洁彻底后，再将灌浆管用环氧胶泥骑缝粘贴；如果是宽深裂缝，需要沿着裂缝，开一个V 行切槽，再将灌浆管粘贴在裂缝较宽的部位或裂缝贯穿处、交叉处及顶端。
②第二部是封缝，将环氧树脂基液沿着裂缝开始刷，刷完后涂上一层环氧胶泥。
进行封缝，主要使裂缝可形成一道密闭性空腔通道。
浆液配置，影响浆液可灌性的两大因素是浆液粘度和注浆压力，注浆压力随浆液粘度的增加而增加，注浆压力增加，灌注时间也会增加。
如果是不贯通裂缝，其裂缝深部很难灌入浆液；而且可灌性与、固化时间长短、固化后构件的粘接强度，这三者之间存在相互矛盾，这就需要在可灌性的情况下，应优先灌入粘度较大的浆液。
浆液配合好后灌浆，灌浆是因注意是从裂缝一边逐步向另一边灌浆，对于纵向裂缝和斜裂缝来说，应采取自上而下的灌法，同时逐渐升高灌浆压力，避免骤然施压而使缝隙加大。
3.4拆除重砌法
在裂缝采取修补措施也无法弥补的情况下可采用拆除重砌法。
当整个衬砌界面的裂缝大量存在，且裂缝整体贯穿，严重影响结构稳定和受力的情况下，将既有裂缝二衬拆除，拼装衬砌模板的同时，重新浇筑二次衬砌。
逐段进行拆除重砌，拆除时首先采用微差爆破，将爆破冲击波、飞石、噪音和震动有效控制，不仅操作便捷，还迅速安全，几乎不会影响到相邻衬砌，且破碎程度高。
拆除时，要逐一在切彻拱顶、左右拱腰、左右拱脚、等5条线上纵向打眼，25cm的眼格间距，逐一装药后，开始有顺序的起爆。
另外，为了预防路面不被爆破的二衬砸损，需在路面铺出一条50cm厚的砂土。
二衬爆破后，将废渣用挖掘机清理掉，将破损的防水板割除，并重新铺装新防水板，安装止水条后浇筑二衬。
四、结论
在当前各种隧道施工项目中，应全面重视二次衬砌混凝土裂缝的危害。
在预防和处理二衬混凝土裂缝时，应注意从设计、材料、施工等方面出发，多方面、全方位的着手预防二衬混凝土危害。
参考文献：
[1]李洪涛，刘荣平.隧道二次衬砌施工的工程质量控制[J].山西建筑，2008-09-20
[2]吴荣峰，李淑琴.隧道衬砌混凝土裂缝控制技术[J].铁道标准设计，2013-12-10
[3]耿芳.谈施工中混凝土裂缝的预防与处理[J].价值工程，2011-05-28。
