下载文档原格式
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。
混凝土隧道衬砌施工中的常见问题及解决方法随着城市化进程的不断推进，越来越多的城市需要建设地下交通系统，而混凝土隧道是地下交通系统中最常见的建筑形式之一。
混凝土隧道的施工涉及到很多专业知识和技术，因此在施工过程中常常会遇到各种问题。
本文将针对混凝土隧道衬砌施工中的常见问题进行分析，并提出相应的解决方法。
一、混凝土隧道衬砌施工中常见问题1.衬砌混凝土开裂在混凝土隧道衬砌施工过程中，由于混凝土的自身收缩、温度变化等因素的影响，衬砌混凝土很容易出现开裂现象。
这种情况不仅影响隧道的美观度，还会导致隧道内部的水泄漏和结构破坏。
2.衬砌混凝土出现鼓包另一种常见的问题是，衬砌混凝土在施工过程中出现鼓包现象。
这种情况通常是由于混凝土的浇筑不均匀或者振捣不到位等原因引起的。
3.衬砌混凝土出现渗漏在混凝土隧道衬砌施工过程中，如果灌注的混凝土不够密实，就会导致衬砌混凝土出现渗漏现象。
这种情况会严重影响隧道的使用。
4.衬砌混凝土强度不足衬砌混凝土的强度是保证隧道结构稳定性的重要因素。
如果衬砌混凝土强度不足，就会导致隧道的结构受到破坏，从而影响隧道的使用寿命。
二、混凝土隧道衬砌施工中的解决方法1.采用高性能混凝土为了避免衬砌混凝土开裂和强度不足等问题，可以采用高性能混凝土。
高性能混凝土具有抗裂、抗渗、抗压等优良性能，可以保证隧道结构的稳定性和使用寿命。
2.加强混凝土振捣为了避免衬砌混凝土出现鼓包现象，可以加强混凝土的振捣。
振捣可以使混凝土更加紧密，从而避免鼓包现象的发生。
3.加强混凝土灌注密实性为了避免衬砌混凝土出现渗漏现象，可以加强混凝土的灌注密实性。
在灌注混凝土的过程中，应该采用适当的振捣方式，使混凝土更加紧密，从而避免渗漏现象的发生。
4.加强混凝土强度调控为了避免衬砌混凝土强度不足的问题，可以加强混凝土强度调控。
在混凝土的配合比设计和浇筑过程中，应该严格控制各项参数，确保混凝土的强度符合要求。
总之，混凝土隧道衬砌施工中会遇到各种问题，但只要采取正确的解决方法，就可以保证隧道的结构稳定性和使用寿命。
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。
2023-11-10CATALOGUE目录•隧道工程混凝土裂缝预防措施•隧道工程混凝土裂缝常见类型及成因•隧道工程混凝土裂缝治理措施•工程实例分析01隧道工程混凝土裂缝预防措施选择低水化热、高强度等级的水泥，减少水泥用量，降低混凝土的温升。
水泥骨料外加剂选用优质骨料，控制骨料的级配和粒径，减少骨料之间的空隙率。
选用高效、质量稳定的外加剂，如减水剂、缓凝剂等，改善混凝土的流动性。
03原材料控制0201根据工程要求和施工条件，合理设计混凝土的配合比，控制混凝土的强度、坍落度等指标。
合理设计配合比适量增加掺合料，如粉煤灰、矿渣等，减少水泥用量，降低混凝土的温升。
增加掺合料严格控制水灰比，适当增加水泥用量，以提高混凝土的抗裂性能。
控制水灰比配合比优化在浇筑、养护过程中，加强温度监测和控制，防止温度应力过大导致裂缝产生。
施工过程监控温度控制严格控制施工工艺，确保混凝土浇筑、振捣、养护等环节的质量。
施工工艺控制适当增加钢筋保护层厚度，以减小裂缝产生的概率。
增加保护层厚度02隧道工程混凝土裂缝常见类型及成因总结词干缩裂缝是隧道工程中常见的混凝土裂缝之一，主要是由于混凝土中的水分蒸发过快，导致混凝土表面干燥收缩而形成的裂缝。
要点一要点二详细描述干缩裂缝通常出现在混凝土养护结束后的一段时间内，宽度较细，一般在0.05-0.2mm之间。
干缩裂缝的成因主要是由于混凝土表面的水分蒸发过快，导致表面干燥收缩，而内部湿度变化较小，收缩较小，从而在表面形成拉应力，导致裂缝产生。
此外，使用高强度水泥、水泥用量过大、砂石含泥量高等因素也会增加干缩裂缝的风险。
总结词温度裂缝是由于温度变化引起的混凝土裂缝，主要出现在隧道工程中，因为隧道内温度变化较大。
详细描述温度裂缝通常在隧道衬砌混凝土施工后出现，宽度一般在0.2-1.0mm之间。
温度裂缝的成因主要是由于内外温差过大，导致混凝土内部产生拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生温度裂缝。
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。
