隧道衬砌混凝土裂缝问题的控制分析

隧道二衬混凝土裂缝原因分析与防治张卫平摘要：混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题，所以，混凝土裂缝原因的分析与防治，是每一名工程技术人员，应知应会的专业知识，确保工程质量也是必备的职业道德，保证百年工程质量的奉献精神。

本次调查，对某地铁某号线二衬混凝土工程中出现的一些裂缝问题进行了探讨分析，并针对具体情况提出了一些预防、处理措施、愿和同仁共勉探讨。

关键词：混凝土；裂缝；预防；处理前言随着时代的发展，城市轨道工程所占的比例逐步增大。

地铁隧道二次衬砌施工，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。

为此，必须要了解裂缝的种类和产生原因。

1工程概况某个重点工程，其段线路长度8.1km，其中，海域段长度约3.49km。

2裂缝问题于现场观察，裂缝位置。

裂缝大部分在每环接头处小里程方向1米左右，长度：4-5米，最高到拱腰，最低到边沟底部，成贯通缝走势。

裂缝宽度0.1-0.3mm，检查段K25+850-k26+050约200米，裂缝均在线路右侧，左侧，在K25+095处一处。

现场混凝土问题处回弹，强度最高C49MPa。

混凝土表面个别处颜色不一致，所有混凝土表面缺乏C50光泽。

根据以上情况分析，造成原因有已下几点：（1）试验室由于检测仪器缺乏，对混凝土原材料及混凝土工作性缺乏检测条件（2）试验室试验数据指导生产工艺方面，不能及时提供可靠的检测结果（3）混凝土运输生产和运输浇筑过程中，混凝土不能始终保持和易性（4）试验人员的积极性发挥不出来（5）施工工艺对混凝土裂缝的影响根据现场观察，裂缝的规律性以及产生的部位，可以断定，施工工艺对混凝土裂缝产生有一定影响。

我们知道，二衬的下面是防水板，防水板下面是初支护，防水板和初支护之间并不是完全的密贴，之间有不平整的空隙。

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。

照；塑：丝凰．浅析隧道衬砌混凝土裂缝成因和防治方彩虹叶长征(浙江金顺路桥建设有限公司，浙江东阳322100)：’c}i％要]在隧道施工中，村砌混凝±出现裂缝具有普遍性。

本文针对混凝土裂缝产生的原因，提出裂缝的预防和治理方法．对提高混凝土一4衬砌施工水平有借鉴意义。

+p揪】村砌混凝士；裂痕成因；防治‘，，随着近年来经济的发展，我国修建了大量的公路隧道。

随着隧道的数量和里程的迅速增长，隧道二次衬砌施工普遍采用整体式钢模板台车、泵送混凝土的施工工艺，但隧道二次衬砌砼出现裂缝也成为一种比较普遍的现象。

由于二衬砼裂缝会对隧道结构的受力、防排水、外观等产生不良影响，如果处理不及时，则可能引起二衬渗i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=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；因此我们也必须重视裂缝对隧道的影响。

1裂缝的类型隧道二衬裂缝类型主要有：温度裂缝、干缩裂缝、施工缝处裂缝、外力荷载作用裂缝等。

L1温度梨缝混凝土施工中，水泥水化过程中产生大量的热量，在混凝土内部及其表面形成温度梯度，内外张力超过混凝土内外约束力时就会产生温度裂缝。

裂缝宽度、深度冬季较明显，夏季较窄；施工中产生温度裂缝主要与衬砌混凝±厚度及水泥品种、用量有关。

12干缩磊L缝二衬砼在硬化过程中水分慢慢蒸发故失，而水泥石中凝结胶体干燥收缩产生变形，受到二衬台车整体钢模及围岩的约束，产生徐变应力，当应力值超过混疑土的抗拉强度时，就会出现表面裂缝，其走向没有明显规律。

影晌因素主要为：水泥种类用量以及水灰比，砂石料粗细、级配的合理性，外加剂品种和掺量多少。

13施工缝伪矧在二衬砼施工过程中，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凝结时间，或超过混凝土的正常连续作业时间。

因而产生明显裂缝。

隧道整体=衬前—般先在隧道两边浇注矮边墙(高80cm左右)，矮边墙混凝表面应进行凿毛处理，再用水泥砂浆垫层，如直接在原混凝土E进行衬砌，以致新旧混疑接茬间出现裂!逢o 1．4外力荷栽作用裂缝仰拱或边墙基础未清理干净，混凝浇注后，基底产生不均匀的沉降，而使整体钢模台车定位不牢固以及脱模过早，或在脱模时混凝土受到较大外力撞击等都容易产生变形裂缝。

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。

隧道二衬纵向裂缝处置方案
引言
在隧道工程中，裂缝是常见的问题之一。

裂缝对隧道的安全和稳定性都具有很大的影响。

其中纵向裂缝是隧道工程中较为严重的问题之一。

本文档将介绍隧道二衬纵向裂缝处置方案。

隧道二衬纵向裂缝原因
纵向裂缝主要是由于隧道内部存在一定的应力分布不均，超过了混凝土的承载能力造成的。

同时，如果环片制作过程中存在问题，环片加固质量不过关等因素也可能导致纵向裂缝产生。

隧道二衬纵向裂缝治理方法
1. 起始衬短支撑
采用起始衬短支撑方法是治理纵向裂缝的一种常用方案。

具体方法是在隧道已经存在的纵向裂缝处安装短支撑，进一步增强局部衬砌的稳定性。

这种方法的好处是简单易行，能够快速地有效治理裂缝问题。

2. 桥式梁支撑
桥式梁支撑也是一种有效的纵向裂缝治理方案。

具体方法是在纵向裂缝处安装梁桥版，桥式梁的长轴与隧道轴线垂直。

这样，就能够通过桥式梁的支撑作用互相牵制，达到加强隧道内部稳定的目的。

3. 其他支撑方案
除了起始衬短支撑和桥式梁支撑外，还有其他一些支撑方案，例如角钢框架支撑、高臂定向支撑、单杆支撑等。

这些方法都有其独特的特点和适用范围，可根据具体条件灵活选择。

结论
纵向裂缝是一个隧道工程中常见的问题，需要及时采取有效治理方法。

起始衬短支撑、桥式梁支撑以及其他支撑方案都是有效的纵向裂缝治理方案。

针对不同情况，可以选择不同的方法进行处理。

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。