关于隧道衬砌砼裂缝的预防措施

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。

因为干缩裂缝在混凝土硬化过程中水分逐渐蒸发散失，导致水泥石中的凝结胶体的变形，这种变形受到模板和围岩的约束而产生压力，当混凝土的抗拉强度小于这种应力时产生的一种裂缝。

公路隧道衬砌混凝土裂缝成因和防治措施由于公路隧道比较隐秘，所以在隧道的许多地方存在一些问题也比较容易被忽视和隐瞒，在混凝土衬砌施工中很容易导致裂缝产生，这些裂缝种类很多，形成原因也各不同，所以需要针对不同裂缝进行分析和处理，治理裂缝，并预防裂缝。

文章主要研究隧道衬砌混凝土裂缝种类，并分析衬砌裂缝形成原因，给出治理措施和预防措施。

标签：隧道；衬砌混凝土；裂缝；治理在公路隧道衬砌中经常会存在一些裂缝，但是这些裂缝虽然看似相同，却因为形成原因不同，所以每种裂缝也有着不同的名字，对于这些不同的裂缝也就需要做不同的研究，治理和预防。

1 关于隧道衬砌裂缝种类介绍首先是温度裂缝。

这种裂缝是非常普遍的一种混凝土裂缝，由于许多隧道需要浇筑的混凝土数量比较多，所以很多隧道衬砌属于大体积混凝土浇筑，容易在浇筑完成后随着水泥的水化热而导致混凝土内部和外部因为温度差而产生较大内应力，在内应力足够大的时候就可能撑破混凝土，并最终形成混凝土由内而外的裂缝，由此产生温度裂缝。

这种裂缝往往是冬宽夏窄，即受到温度影响，同时还与所使用的水泥相关。

其次，在公路隧道的衬砌过程中还会因为混凝土在浇筑后水分急剧蒸发，然后导致混凝土中的凝结胶体在快速干燥时产生大量变形，但是在周围骨料和外界模板的应力排挤下产生新的应力，当这种内应力很容易导致混凝土产生裂缝，这种裂缝也被称为干缩裂缝。

往往这种裂缝比较浅显，另外分布无规则，所以比较容易辨识。

常见的干缩裂缝主要是由于水灰比造成，所以在公路隧道的衬砌中要注意水灰比，还有主要骨料级配。

还有就是公路隧道在投入使用的过程中由于工程塌陷等原因导致的不均匀沉降，或者在混凝土浇筑后的养护中出现问题而导致混凝土尚未达到规定压强而导致的裂缝，这也是在国内公路隧道衬砌中随着“施工效率”的要求而导致的裂缝。

这种裂缝被称为变形裂缝，由于其产生变形的主要原因是混凝土强度不达标，荷载压迫所导致裂缝，所以这种裂缝的危险性比较大。

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。

高速公路隧道衬砌裂缝及防治措施摘要：高速公路隧道施工建设时，衬砌施工质量关系到公路建设整体质量。

隧道衬砌裂缝要及时处理，避免影响到隧道的正常使用。

有鉴于此，文中以高速公路隧道为着眼点，分析衬砌裂缝的成因，给出相应的裂缝防治措施，延长隧道的使用寿命。

关键词：高速公路；隧道；衬砌裂缝；防治隧道二衬产生裂缝致使隧道发生渗漏，已经成为隧道最常见的病害，隧道结构体的受力状况和防水性能会因裂缝的产生遭到严重的破坏。

基于此现状，如何有效预防二次衬砌裂缝病害的发生、在裂缝产生后如何合理处置成为急需解决的技术难题。

1 高速公路隧道衬砌裂缝分析隧道开裂是由多种因素引起的，其成因可以从多种方面进行分析，本文将隧道开裂的成因分为3个阶段进行分析：开挖前、开挖时和开挖后。

1.1隧道开挖前在开挖之前，进行隧道勘察设计时，如果不对工程现场进行合理的地质调查，很容易造成施工条件较差的状况。

当开挖部位的围岩比较薄弱时，很可能会导致隧道出现较大的沉降，对隧道的施工不利。

围岩变形的影响，可能会导致衬砌结构出现大裂缝。

当隧道施工处于高应力、脆弱、破碎的围岩环境中时，隧道的衬砌也会发生开裂，从而影响工程安全。

1.2隧道开挖过程隧道开挖时，隧道出现裂缝的主要因素有以下3个方面，如表1所示。

表1 隧道开挖裂缝产生原因分析产生原因原因分析施工过程不可靠围岩与衬层的连接强度不足，致使在隧道出现大变形，同时无法充分利用围岩-衬砌的联合支撑，从而造成大范围的裂隙材料选择不当选用的混凝土强度较低，难以承受高的围岩压力，从而产生裂缝；选用高强度的混凝土，会使施工过程变得更加烦琐工艺选择不当施工技术也是造成隧道衬砌开裂的重要因素，合理的施工技术可以降低衬砌施工中出现裂缝的概率由表1可知，在隧道开挖过程中，产生裂缝的原因有多种，在隧道开挖时要时常注意这些因素，确保隧道的安全运行。

1.3隧道开挖后隧道开挖完成后影响隧道开裂的主要原因有隧道运营管理与监测、预测隧道附近山体蠕变、泥石流防治等。

隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治措施(doc 12页)隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治摘要：在山岭隧道施工中,二次衬砌混凝土裂缝成为带有一定普遍性的质量问题。

文章针对混凝土裂缝产生的原因,提出裂缝的预防和治理方法,对提高混凝土衬砌施工水平有借鉴意义。

关键词：隧道施工混凝土裂缝原因分析防治随着国民经济的发展,山岭地区新建公（铁）路越来越多,隧道工程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,但混凝土硬化过程中产生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,控制和减少混凝土中裂缝的数量和宽度。

本文分析了混凝土裂缝产生的原因,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 裂缝的类型隧道衬砌混凝土裂缝类型主要有：干缩裂缝、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。

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。

据有关统计,施工不规范造成的混凝土裂缝占80%左右,材料质量差或配合比不合理产生的裂缝占15%左右,设计不当引起的裂缝可能占5%。

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。

少数工程由业主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。

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。

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。

防止混凝土裂缝的技术措施根据设计图纸要求和现场实际情况，考虑混凝土裂缝成因主要有以下几个方面：1、洞内穿堂风影响，造成混凝土表面失水过快，形成干缩裂缝。

2、混凝土体积较为厚大，不利于内部水化热扩散，在混凝土浇筑后24～72小时内，其内部温度将达到最高温，预计目前室外气温在＋150C时，内部温可达到300C左右，内外温差过大，形成温差裂缝。

3、在洞身成形后的几个月内，会有微小的应力重新分布，再加上基础垫层施工前，松动土方未砌底清除干净，势必加聚上述两种因素所产生裂缝的速度，扩大裂缝范围和裂缝宽度。

4、机械振捣时，振捣不均匀，漏振和过振严重交错使混凝土内部产生不均匀的疑固区，形成不均匀裂缝。

5、混凝土浇筑时级配不合理，超逊经严重超标，未及时调整造成混凝土和易性较差，混凝土表面泌水产生龟裂，势必产生局部干缩裂缝。

6、搅拌时间不能满足设计要求时或搅拌机叶片断裂后未发现，或有夹生料入仓没有发现，入仓后振捣不均匀，产生干缩裂缝。

根据以上分析，我们将采取以下措施加以控制，严格把握混凝土浇筑质量，确保混凝土浇筑工序顺利进行。

1、防止洞内穿堂风的措施：采用钢管脚手架搭设门形架为骨架，悬挂棉帘子，与钢管脚手架之间用铁丝连接固定，防止大风通过，阻止穿堂风形成，位置设置：0+000～0+200段施工时，在进口和0+200处各挂一道；0+200～0+460段施工时，在0+350和出口处各挂一道，保持浇筑仓面内空气温度及湿度相对稳定。

用门型架搭设时，要保证洞内施工通道畅通，预留人行通道和材料钢筋等运输道路。

2、改善混凝土内外温差过大的措施（1）在前期浇筑混凝土仓面内预埋Φ20PVC塑料管2－3处，埋设深度距板底0.3米，孔口用胶带封口，防止杂物堵塞，混凝土浇筑完毕，管内用干净水充填，保证测温准确。

在混凝土浇筑后3天内由试验员负责连续监测混凝土内部温度，第一次测温在混凝土终凝后开始，以后在每天的早中晚各测温不少于一次，连续检测2－3仓后结束，温度测量孔采用高标号水泥浆封堵。