关于隧道衬砌产生裂缝的原因及防治
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浅谈隧道衬砌裂缝产生原因及整治措施摘要:随着我国交通工程建设的飞速发展,隧道工程施工技术日趋成熟,而隧道施工二次衬砌受昼夜温差大、温度应力等外界环境的影响,产生不同程度的裂缝,随着时间的增长及外界环境的不断变化,有的甚至由裂缝逐步变化为错台、裂损剥落、渗水等病害,严重危及隧道安全。
本文通过对部分高原高寒地区已完工隧道进行调查统计,对隧道二次衬砌裂缝产生的原因进行了分析整理,并制定出相应的整治措施以减少裂缝的危害。
关键词:衬砌裂缝;产生的原因;整治措施1、引言裂缝是隧道衬砌最常见的病害之一,一直以来都是隧道工程领域内技术攻关的难题,整治难度也相对较大。
衬砌裂缝往往是多种因素共同作用的结果,其对衬砌的危害程度也不一,严重的裂缝不仅危害衬砌的整体性和稳定性还会引起其它病害的发生如渗漏水、冻融等。
这些病害与裂缝形成恶性循环对衬砌的美观性及耐久性都会产生影响。
2、衬砌裂缝产生的原因分析(1)温差裂缝。
混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。
温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。
特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。
大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑,浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不容易散发,混凝土内部温度将显著升高,而混凝土表面土则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,此时,混凝龄期短,抗拉强度很低。
当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土的表面产生裂缝。
而尤其在高原高寒地区温度差异较大,此类裂缝产生的几率大大提高。
(2)收缩裂缝。
在高寒地区,混凝土浇筑成型后,因夜间温度低,不能采用洒水的方式进行养护,白天气温较高时,混凝土表面水分散失快,体积收缩大,而内部湿度变化很小,收缩也小,因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束,出现拉应力,引起混凝土表面开裂,而出现收缩裂缝。
(3)仰拱收缩变形使二衬出现裂纹。
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。
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。
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。
隧道衬砌裂缝的成因及防治措施摘要隧道工程的重点在于衬砌质量的把握,而开裂又是隧道衬砌最常见的病害。
本文从设计、施工、力学等方面分析衬砌裂缝的成因并针对性的提出防治措施,在实际工程中,具有一定的借鉴意义。
关键字衬砌裂缝成因防治措施0 引言随着国民经济的发展,全国各地涉及隧道工程的项目越来越多。
隧道衬砌施工普遍采用粗喷砼后整体式钢模板台车、泵送混凝土施作二衬,但在混凝土施工过程中或者衬砌完成后产生的裂缝不仅影响了美观,还给工程质量留下了隐患。
在隧道工程项目中,因衬砌裂缝造成的隧道工程渗漏、坍塌等危害越来越受到各单位的重视。
1 衬砌裂缝的成因衬砌裂缝的形成是多种因素的结果,但不同部位不同类型的裂缝还是有其形成的主要诱因。
接下来我们对其主要成因做出分析并探索出防治措施。
1.1勘察设计原因隧道工程因其隐蔽性的特点,在工程施工之前,勘察设计单位无法深入地开展地质勘探工作,带有一定的盲目性,只能采用代表性的抽检来判断围岩地质等状况,对隧道围岩类别评价及支护结构设计缺乏科学依据。
如杭州803地下粮库工程,在设计初期,勘察单位判断地质围岩以Ⅲ级、强Ⅳ级围岩为主,造成最初的设计支护强度不够。
在实际施工过程中,发现围岩情况复杂,变化很大,以弱Ⅳ级、Ⅴ级围岩为主。
在施工初期阶段,较弱的设计标准使得初期支护的喷射混凝土出现了裂缝。
1.2施工因素及其造成的力学影响施工因素在整个隧道的建设过程中是最不确定的一个因素。
也是造成隧道衬砌裂缝的重要原因。
常见的主要施工因素有:1.2.1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,造成衬砌混凝土厚度不足。
这些因素导致局部断面应力过大,隧道偏压,受力不均匀,造成局部开裂。
1.2.2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,从而产生裂缝。
1.2.3采用整体式钢模板台车施工,混凝土浇筑时不振捣或漏振,混凝土均质性差。
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。
高速公路隧道衬砌裂缝病害的原因分析及其整治措施探讨1. 建设和设计不合理在隧道的建设和设计过程中,如果没有充分考虑地质条件、水文条件和交通运输负荷等因素,可能会导致隧道衬砌的不稳定和裂缝的产生。
而且,一些设计规范和标准可能并不够完善,导致了隧道结构在实际工程中出现了问题。
2. 地质和水文条件地质和水文条件是导致高速公路隧道衬砌裂缝病害的主要因素之一。
在复杂的地质构造和多变的水文地质条件下,地下水的渗漏和水压的变化会对隧道结构产生不利影响,导致衬砌的变形和裂缝的产生。
3. 交通运输负荷随着社会经济的不断发展,交通运输负荷不断增加,隧道所受到的压力也在不断增加。
由于高速公路隧道的结构和材料限制,隧道衬砌很容易因为超载而产生裂缝和变形。
4. 材料和施工质量隧道衬砌的材料和施工质量直接影响着隧道结构的稳定性和耐久性。
如果材料质量不合格或者施工工艺不规范,就容易导致衬砌的裂缝和病害。
在设计和建设隧道的过程中,应该充分考虑地质和水文条件,合理选择材料和施工工艺,采取科学的技术措施,提高隧道衬砌的稳定性和耐久性。
2. 定期检测和维护对于已经建成的高速公路隧道,应该定期进行结构安全检测和维护保养工作,及时发现和处理隧道衬砌的裂缝和病害,保障隧道的安全运营。
3. 优化管理机制建立健全的隧道管理机制,落实隧道使用和维护责任,加强对隧道使用过程中的过载和超限等行为的监管和执法,有效减少隧道衬砌裂缝病害的发生。
4. 加强科研创新加强高速公路隧道衬砌裂缝病害的科研创新工作,推动隧道结构和材料的优化和更新换代,提高隧道的抗震抗裂性能和耐久性能。
5. 加强国际合作借鉴国外先进的管理经验和技术成果,加强国际合作和交流,推进高速公路隧道衬砌裂缝病害整治工作,提高我国高速公路隧道的安全性和可靠性。
高速公路隧道衬砌裂缝病害是一个复杂的工程问题,要想有效解决这个问题,就需要政府部门、科研机构、设计单位、施工企业和运营管理者等各方面的共同努力,采取综合性的措施,不断完善管理制度,提高技术水平,保障隧道的安全运营。
隧道衬砌裂缝病害的防治一、隧道衬砌裂损原因(一)设计方面的原因隧道设计时因围岩级别划分不准、衬砌类型选择不当,造成衬砌结构与围岩实际荷载不相适应引发裂损病害。
例如:对一些具有膨胀性围岩地段,未采用曲墙加仰拱衬砌;偏压地段未采用偏压衬砌;断层破碎带、褶皱区等局部围岩松散压力或构造应力较大地段,衬砌结构未能采用相应的加强措施。
对基底软弱和易风化泥化地段,未设可靠防水设施,混凝土铺设厚度及强度不足。
(二)施工方面的原因施工时,受技术条件限制,方法不当,管理不善,造成工程质量不良。
如:先拱后墙法施工时,拱架支撑变形下沉,造成拱部衬砌不均匀下沉,拱腰和拱顶发生早期施工的裂缝。
对四级以下的围岩,过去采用先拱后墙(上下导坑)施工方法,由于工序配合不当、衬砌成环不及时、落中槽挖马口时拱部衬砌悬空地段过长、拱架支撑变形下沉等原因,都容易造成拱部衬砌产生不均匀下沉,导致拱腰和拱顶衬砌发生施工早期裂缝。
拱顶与围岩不紧密,在“马鞍形”受力情况下,拱腰内移涨裂,相应拱顶上移,内缘受挤压。
模筑混凝土衬砌拱背部位常出现拱顶衬砌与围岩不密贴的空隙,由于不及时压浆回填密实,就形成拱腰承受围岩较大荷载,而拱顶一定范围内空载,这种常见的与设计拱部荷载不相符、对拱部衬砌不利的“马鞍形”受力状态,正是导致拱腰内移涨裂、相应拱顶上移、内缘受压等常见病害产生的荷载条件。
由于施工测量放线发生差错、欠挖、模板拱架支撑变形、坍方等原因,而在施工中又未能妥善处理,造成局部衬砌厚度偏薄。
过早拆除模板支撑,使衬砌承受超容许荷载,易发生裂损。
施工质量管理不善,混凝土材料检验不力,施工配合比控制不严,水灰比过大,混凝土捣实质量不佳,拱部浇筑间歇施工形成水平状工作缝,造成衬砌质量不良,降低承载能力。
二、隧道衬砌裂缝病害的防治1、设计时应根据围岩级别、性状,结构等地质情况,正确选择衬砌形式及衬砌厚度,确保衬砌具有足够的承载能力。
2、施工中发现围岩地质情况有变,与原设计不符时,应及时变更设计,使衬砌符合实际要求;欠挖必须控制在容许范围内。
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。
浅析隧道二衬施工的裂缝原因分析及治理措施摘要:隧道工程施工完工后二次衬砌均会有不同程度的纵横裂缝,产生裂缝的原因、二次衬砌裂缝治理措施,是值得广大技术人员探讨和研究的。
本文主要介绍隧道二次衬砌裂缝产生原因和防治措施的技术要点及对策。
关键词:隧道施工裂缝;防治:治理措施Abstract: The tunnel project construction after the completion of secondary lining all have varying degrees of vertical and horizontal cracks, the cracks reasons, secondary lining crack control measures, is worthy of exploration and study of the vast number of technical staff.This article describes the techniques of tunnel secondary lining cracks causes and prevention measures and countermeasures.Keywords: tunneling cracks; control: governance measures.1隧道裂缝状况目前隧道施工,开挖后及时支护,加强监控测量,确定围岩变形基本稳定后进行衬砌浇筑。
拆模后不久发现隧道二次衬砌出现多条裂缝。
裂缝主要分布在拱顶和边墙,拱脚较少;大部分裂缝为水平向,少量为斜裂和竖向裂缝(不包括环向施工缝处开裂)。
裂缝长度不等,宽度0.7~O.15mm,深度11.8~56.6mm。
2裂缝成因分析2.1受力条件不利因素的影响隧道衬砌开裂的因素很多.从受力的角度分析.可能有以下几种原因:(1)拱圈不均匀下沉.隧道仰拱地基不均匀沉降,以及设计依据的围岩类型与实际围岩不符,以致造成衬砌断面不适应受力的需要。
衬砌混凝土裂缝成因及防治方法衬砌混凝土在完成施工后,极易产生裂缝,出现明显的质量缺陷,影响结构的稳定性、耐久性。
本文总结了衬砌混凝土裂缝的类别、成因及部分防治对策,希望给隧道衬砌混凝土裂缝防治提供一些参考。
一、裂缝的类型1、干缩裂缝硬化时,混凝土中的水分也会慢慢地蒸发,凝结胶体在干燥收缩的情况下,会明显变形。
干缩裂缝受到下列因素的影响:水泥品种、骨料大小以及用量,水灰比、外加剂类别与掺量等。
2、温度裂缝水泥水化会释放较多的热量,同时在混凝土内、表面间出现明显的温度梯度,若温度应力大于约束力,那么混凝土将出现温度裂缝。
在每年冬季,裂缝宽度明显要宽,而到了夏季,裂缝相对要窄。
温度裂缝的产生,受到衬砌厚度以及水泥量的共同影响。
3、荷载变形裂缝仰拱或是边墙基础还留有大量的虚碴,对混凝土进行浇筑后,基底出现了不均匀沉降;堵头板尚未合理固定,脱模时间过早,或外力作用对混凝土造成强烈的撞击等,均可能引起变形裂缝。
4、施工缝(接茬缝)在停电或是机械故障的情况下,浇筑中断时间明显要比初凝时间更长。
再次继浇筑时,原混凝土基础外表尚未做好凿毛处理,或是未用水进行冲洗,未铺设水泥砂浆垫层,便直接在原混凝土表面上进行浇筑,这就导致新旧混凝土接茬处形成明显的裂缝。
二、混凝土裂缝成因分析1、拆模过早在施工现场发现不少隧道衬砌出现裂缝的原因是拆模时间过短,混凝土强度难以达到自身抗压和抗拉要求,致使隧道二衬拱部和边墙受自重作用而产生水平向的弯拉裂缝。
2、砼配比欠科学衬砌采用泵送混凝土,水灰比大且砂细,混凝土早期强度低。
拌合物粘聚性和保水性比普通混凝土差,配比不合理时浇筑振捣容易使混凝土均匀性受到影响,也会增大收缩变形。
3、衬砌厚度不均匀光面爆破不够完善,围岩超挖部分衬砌变厚,而局部欠挖又侵入衬砌,使衬砌厚度不均,由此形成了多处衬砌薄弱面。
这些薄弱面受混凝土收缩、温度变化等综合影响而开裂,形成不规则的斜向和竖向裂缝。
4、浇筑工艺不合理在混凝土浇筑过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝。
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。
隧道衬砌后期裂缝成因及施工处理技术衬砌施工是关系到隧道建设质量的重要内容,必须要保证隧道衬砌施工质量,才能提高隧道工程整体的建设效果。
衬砌结构在隧道施工后期容易出现裂缝情况,对结构稳定性影响比较大,要对衬砌结构产生裂缝的原因进行深入分析,对不同的裂缝类型采用不同的施工处理技术,在各个施工环节进行质量控制,做好衬砌施工的管理工作,实现对裂缝问题的有效控制,保证隧道工程的建设质量。
一、隧道衬砌后期裂缝成因1、温度裂缝衬砌结构主要应用的是混凝土材料,这种材料在应用期间会出现水化热反应,内部温度有所增强,与表面温度产生较大的差距,内部温度应力过大超过了混凝土结构的约束力,就会出现温度裂缝。
2、干缩裂缝混凝土材料在凝结的过程中,水分会慢慢流失。
由于衬砌结构外表面水分蒸发的比较快,内部结构挥发慢,这就会导致整体结构的收缩应力不同,混凝土表面容易出现开裂情况。
3、环境影响裂缝许多施工单位在施工之前没有对施工地区的地质环境和气候环境进行全面勘察,施工人员对施工区域的实际情况,没有一个正确的了解,很容易出现操作失误的情况,也可能出现处理不当的现象,在衬砌施工时受到了外部环境压力的影响,导致结构的集中应力比较大,存在受力不均匀的情况,这就容易出现变形或者开裂的现象,无法保证衬砌结构质量。
4、外力影响裂缝衬砌施工很容易受到外力的影响而出现裂缝情况,主要指的是地下水作用和地质结构侵蚀作用,对混凝土结构的质量和性能都会产生较大影响。
特别是在雨水较大的季节里,地下水位升高,无法及时进行地下水的排出,对衬砌结构产生的作用力比较大,容易出现裂缝情况。
5、施工因素引起的裂缝施工期间的不规范操作都会对最终的施工质量造成影响。
在实际施工时,如果混凝土材料无法及时供应,机械设备不能正常作业,都会影响混凝土材料的浇筑质量,导致施工中断。
如果长时间停止施工作业,再进行施工操作的过程中就会产生施工缝。
在进行二次衬砌的过程中,如果没有对混凝土表面进行合理清理,直接在原混凝土结构的基础上进行施工,很容易出现新旧结构结合不贴切的情况,这就会产生裂缝问题。
隧道衬砌裂损及整治一、衬砌裂损的类型隧道衬砌裂损的类型主要有衬砌变形、衬砌移动、衬砌开裂三种。
1.衬砌变形衬砌变形有横向变形和纵向变形两种,其中横向变形是主要变形。
衬砌横向变形是指衬砌由于受力原因而引起拱轴形状的改变。
2.衬砌移动衬砌移动是指衬砌的整体或其中一部分出现转动(倾斜)、平移和下沉(或上抬)等变化,也有纵向移动与横向移动之分。
对于大多数已发生裂损的衬砌,往往是纵向移动与横向移动同时出现。
3.衬砌开裂衬砌开裂是指衬砌表面出现裂纹(或龟裂)和裂缝(宽度较大)或贯通衬砌全部厚度的裂纹,是衬砌变形的结果。
衬砌开裂包括张裂、压溃和错台三种。
(1)张裂张裂是弯曲受拉和偏心受拉引起的裂损,其特征是裂纹、裂面与应力方向正交,缝宽由表及里逐渐变窄。
(2)压溃压溃是弯曲或偏心受压引起的衬砌裂损。
裂纹边缘呈压碎状,严重时受压区表面产生鱼鳞状碎片(中间厚,四周薄),或剥落掉块等现象。
(3)错台错台是由剪切力引起的裂缝,裂缝宽度在表面至深处大致相同。
二、衬砌裂损的特点1.裂损的自然发展过程衬砌结构受力(轻微变形、移动)→局部出现少量裂纹(变形范围,变形量增大;移动部位,移动量增大)→裂纹宽度、密度增大,隧道净空变小(严重变形,移动显著增大)→隧道净空严重缩小,衬砌破碎,失去承载能力→局部掉块、失稳,甚至拱坍墙倒。
2.裂损发展的主要规律衬砌的裂损发展一般有缓慢变化、急剧变化、相对稳定三个不同的阶段,这三个阶段往往是交替呈周期性地出现。
①节段衬砌没成环之前出现的裂损,在成环之后可能渐趋稳定。
②衬砌背后回填不及时造成的裂损,在回填之后可能渐趋稳定。
③拆模过早造成的裂损,待圬工强度提高后可能呈相对稳定。
④围岩膨胀引起的裂损,当外荷载条件发生变化,例如雨季地下水丰富,围岩软弱夹层被软化而产生错动,季节冻融变化引起围岩冻胀与融沉,以及种种外因引起围岩变形,山体压力的大小和分布发生变化等时,可能使已呈稳定的裂损重新发展,或使完好的衬砌发生裂损。
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。
隧道衬砌开裂总结汇报材料隧道衬砌开裂是指隧道内部使用的衬砌材料发生裂缝或破损的现象。
这种问题可能由于多种原因引起,包括地质条件、施工工艺和材料质量等。
为了解决衬砌开裂问题,必须深入分析这些原因,并采取相应的措施。
一、地质条件影响地质条件是影响隧道衬砌开裂的主要因素之一。
如果地质条件复杂,例如岩层不稳定、存在活动断层或地下水位较高,都会增加衬砌开裂的风险。
此外,如果地质构造有变形的趋势,比如构造层、褶皱和断层等,也容易导致衬砌开裂。
因此,在设计和施工过程中,必须充分考虑地质条件,采取相应的防护措施。
二、施工工艺问题施工工艺是导致隧道衬砌开裂的另一个重要原因。
如果施工工艺不合理,例如采用不适当的精确度控制、振动过大或振动频率过高,都可能对衬砌材料造成伤害,导致裂缝的形成。
而且,在衬砌砼的浇注过程中,如果振捣不均匀或得不到及时的养护,也会影响衬砌的质量,增加开裂的概率。
施工工艺的不足必须通过加强管理和培训来解决。
三、材料质量问题衬砌材料的质量也是导致开裂问题的一个重要原因。
如果材料的强度不够,或者掺有过多的杂质,都会影响衬砌的整体性能,导致开裂的发生。
此外,如果衬砌材料的收缩性能不合理,也会使得开裂的风险增加。
因此,在选择衬砌材料时,必须严格把关其质量,并确保符合相关的标准。
针对以上问题,我们可以采取一些措施来减少隧道衬砌开裂的风险:一、加强勘察研究:在设计之前,必须进行充分的地质勘察和技术研究,以便了解地质条件及潜在的问题,为设计和施工提供合理的依据。
二、合理设计和施工:根据地质条件,合理选择衬砌类型和材料。
在施工过程中,加强质量控制,确保施工工艺的合理性,提高工艺操作的准确性和精度。
三、加强材料质量控制:对衬砌材料进行严格的质量检查和控制,确保其强度、掺杂物含量和收缩性能等符合相关标准。
四、合理的养护措施:在衬砌施工完成后,对衬砌进行合理的养护,确保其养护质量。
特别是对于早期收缩性能较差的材料,要采取相应的养护措施,避免裂缝的发生。