隧道混凝土衬砌裂缝的成因及处理

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。

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策【摘要】隧道二次衬砌混凝土裂缝是一个影响隧道安全的重要问题。

在本文中，我们分析了隧道二次衬砌混凝土裂缝的成因，并对其进行了分类。

我们提出了一些防治措施和修复方法，以及对防治技术的发展趋势进行了讨论。

通过加强隧道二次衬砌混凝土质量控制，科学有效地预防和处理裂缝，可以促进隧道工程的安全稳定发展。

这些措施将有助于提高隧道工程的质量和安全性，为隧道交通运输提供更可靠的保障。

【关键词】隧道二次衬砌混凝土裂缝、成因、分类、防治措施、修复方法、质量控制、安全稳定发展、影响、预防、处理、技术发展、重要性、关键性。

1. 引言1.1 隧道二次衬砌混凝土裂缝问题的重要性隧道二次衬砌混凝土裂缝问题的重要性在隧道工程中是一个值得重视的难题。

隧道二次衬砌混凝土作为隧道结构中的重要组成部分，其质量直接关系到隧道的使用寿命和安全性。

隧道二次衬砌混凝土裂缝问题若得不到有效解决，将会对隧道的运行和维护造成极大的影响。

隧道二次衬砌混凝土裂缝问题会影响隧道的结构稳定性和承载能力。

裂缝会导致混凝土结构的强度减弱，加速结构的老化和破坏，进而威胁隧道的安全运行。

裂缝会影响隧道的密封性和防水性能，使得隧道容易受到地下水的侵蚀和泄漏，增加了隧道维护的难度和成本。

裂缝还可能导致隧道内部环境变差，引起空气污染和细菌繁殖，影响隧道内部的通风和通行。

解决隧道二次衬砌混凝土裂缝问题对于保障隧道的安全、稳定运行具有重要意义。

必须加强对隧道二次衬砌混凝土质量的管理和控制，采取科学有效的预防和处理措施，确保隧道工程的长期安全稳定运行。

1.2 隧道二次衬砌混凝土裂缝对隧道安全的影响隧道二次衬砌混凝土裂缝可能导致隧道结构整体稳定性下降，影响隧道的承载能力和耐久性。

裂缝的存在会减弱混凝土结构的承载能力，一旦裂缝扩大或者较多，就会加剧结构的变形和破坏，从而威胁隧道工程的安全运行。

裂缝可能导致渗水渗漏，引发地下水源涌入隧道内部，增加了隧道工程的维护和修复难度。

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。

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。

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。