浅议输水隧洞裂缝处理方法

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1、浅议输水隧洞裂缝处理方法　　摘要：本文主要分析了输水隧洞裂缝的形式以及形成原因，综合阐述了裂缝调查与观测方法，探讨了裂缝处理的各种技术方法。　　关键词：裂缝处理；输水隧洞　　在深圳城市供水管网工程中，输水隧洞是一种较为有效的输水形式。输水隧洞的优势在于输水能力强、施工对外部环境影响小、工程造价合理等特点，因而在深圳城市供水管网中获得广泛应用。然而隧洞也存在一些缺陷与不足，维护检修也较为麻烦、不便。在隧洞各种缺陷中，裂缝是最为常见的形式。裂缝可能引起渗漏，减少输水量；混凝土二衬出现裂缝将会使其结构整体

2、性与耐久性受到损害，进而影响隧洞使用寿命，因此裂缝问题应引起足够的重视。本文就输水隧洞裂缝产生的原因和处理方法进行了相关分析。　　1输水隧洞裂缝形式与形成原因　　1.1裂缝形式　　对于钢筋混凝土衬砌的输水隧洞，根据形成原因可将裂缝分为温度裂缝、干缩裂缝、超载裂缝、钢筋锈蚀裂缝、碱骨料反应裂缝、地基不均匀沉陷裂缝等形式[1]。按照渗漏特征，隧洞裂缝又可分为股状渗水裂缝、线状渗水裂缝和点状渗水裂缝。以裂缝开度变化，还可分为活缝、死缝和增长缝。所谓活缝是指裂缝宽度随环境条件与荷载条件的变化而变动，但死缝一

3、旦形成则不受这些条件的影响，增长缝随时间而变长或变宽。依照分布特点，裂缝也可分为沿隧洞纵向分布的长度裂缝（水平裂缝）、沿断面分布的环向裂缝（垂直裂缝）和斜裂缝。按深度，裂缝还可分为表层裂缝、深层裂缝以及贯穿裂缝。　　1.2形成原因　　1.2.1温度裂缝　　顾名思义，温度裂缝是由于温度变化引起的裂缝，一般出现在混凝土衬砌施工期和运行期。施工前，隧洞内部温度较低，混凝土浇筑后由于水化热积聚，而混凝土本身导热性较差，内部温度远较表面高，由此产生的温度应力超过了材料强度极限就形成了裂缝。混凝土浇筑3～7d产

4、生的水化热较多，这个时候最易产生裂缝。　　1.2.2施工裂缝　　施工裂缝是指由于施工措施不到位引起的裂缝。例如混凝土衬砌浇筑时顶拱部位入仓、振捣比较困难，仓与仓之间衔接处也不易振捣密实或容易漏振，这些部位的浇筑质量比较差，就成为容易出现裂缝的薄弱环节。再如受工期紧张、成洞条件差影响，浇筑、养护做不到位，导致混凝土强度较低，再加上锚固支护不当，围岩应力没有很好地控制也导致混凝土裂缝出现。类似的原因比较多，可能各工程有所不同，但都与施工组织控制不完善有关。　　1.2.3变形裂缝　　由于隧洞地质、水文条件

5、复杂，而设计、施工中未能很好掌控，那么也会出现难以预料的裂缝。例如隧道线路上存在构造断裂带、软弱带，而隧道与岩层层面夹角偏小，施工中不仅容易出现塌方等严重事故，成洞后裂缝现象也会很突出。这与勘察设计不充分、施工时缺乏对复杂情况变化的合理应对等原因也有着密切关系。　　2输水隧洞裂缝的处理方法　　2.1裂缝的调查和观测　　对于隧洞裂缝，应通过调查和观测取得第一手资料后再制定有针对性的处理措施。隧洞入水前或抽排掉水后，可以入洞检查，观察裂缝部位，判断裂缝类型。表面可见裂缝的长度、宽度可以采用尺量或专用测缝

6、仪器进行检测。对于混凝土结构内部缺陷，应采用探地雷达和红外热像仪器进行检测。探地雷达可以分辨介电常数差异较大的界面，通过连续脉冲扫描，得到隧洞全断面雷达图像。隧洞运行期间可通过漏水量变化发现渗漏裂缝的存在。　　2.2裂缝处理的常用方法　　2.2.1表面处理　　对表层非贯穿裂缝可以采用表面封闭处理的方法，直接在裂缝区域批抹水泥砂浆、聚合物水泥砂浆、环氧胶泥或涂刷沥青防水、防腐厚漆等。对有一定宽度的裂缝，可沿裂缝中线开槽，开槽深度应超过裂缝深度1～2cm，界面清洗干净后压嵌聚合物水泥砂浆，再在表面粘贴玻

7、纤布进行加强。而对于贯穿裂缝，这种方法不一定有效，特别是存在泌钙现象时更是治标不治本，应采用化学灌浆方法处理。　　2.2.2灌浆处理　　（1）回填灌浆。当衬砌完成后在衬砌与岩体之间仍会存在空洞，彼此之间的空洞有可能连通形成渗水通道和孔隙，此类型渗水可采用回填灌浆封堵渗漏通道。回填灌浆的方法是在衬砌表面以一定间距，钻透衬砌进入围岩内部，然后灌入一定压力的水泥浆或水泥砂浆。其中注浆压力应根据设计取值范围通过试验确定参数，对于孔隙大的部位兼顾经济因素可采用水泥砂浆作为注浆材料。同时在灌浆过程中，应加强二衬

8、混凝土变形的监测，防止意外发生。　　（2）固结灌浆。固结灌浆是为了提高围岩的承载力，使隧洞周围的围岩结成整体。当围岩破碎严重且衬砌厚度也不满足要求时，固结灌浆是较为有效的方法。固结灌浆方法与回填灌浆相似，又有所区别。固结灌浆的钻孔深度一般更深（要深入基岩），灌浆压力更大。东涌水库隧洞三标出口段曾因漏水而采取固结灌浆常规做法：环向间距0.94m，纵向间距1m，钻孔深度3m，孔径42mm，灌浆压力为1.5MPa，最终解决了漏水问题。　　（3）化学灌浆。化学灌浆是采用化学材