试探公路衬砌隧道防裂策略.doc

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1、试探公路衬砌隧道防裂策略摘要：本文介绍了公路隧道衬砌裂缝基本形态和裂缝形成的原因，提出了具体的防治措施，供大家参考。关键词：隧道衬砌裂缝；工程地质；围岩；施工工艺一、前言随着国民经济的发展，各地区新建公(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。二、

2、衬砌裂缝基本形态结合工程地质条件、施工状况分析以及衬砌裂缝的基本形态表述，从力学性质上分析衬砌裂缝可分为三类：剪切裂缝。主要为拱腰处衬砌混凝土受剪切应力作用而开裂，甚至出现错位，呈纵向、斜线或x型交叉分布。剪切裂缝主要是由于偏压、围岩的承压力不足、纵向沉降差和其它施工因素引起的。拉裂缝。由于隧道衬砌混凝土的干缩、热胀冷缩和衬砌外侧围岩阻碍了衬砌的自由胀缩，在衬砌内部产生温度应力。混凝土抗拉强度远远低于抗压强度，故常能抵抗升温时产生的压应力，而难以抵抗降温时产生的拉应力。一般混凝土所能承受的降温只有7一l0℃，都可能在隧道衬砌内产生环向和

3、纵向裂缝。这些裂缝不仅影响隧道衬砌的受力，而且是隧道渗漏水的通道。弯曲受压开裂：主要为拱顶处衬砌混凝土受压开裂。由于衬砌两侧受压，拱顶上升，衬砌内侧受压产生劈裂，外侧受拉产生“V”字形拉裂缝，当两者进一步发展时产生贯通裂缝，使裂面处于不稳定状态。三、裂缝形成的原因分析5学海无涯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％。（一）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

4、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。（二）施工工艺或现场操作不规范隧道开挖成型差，衬砌混凝土厚度严重不均匀；欠挖或初期支护侵入衬砌限界，造成衬砌混凝土厚度不足。个别隧道衬砌混凝土背后存在脱空现象。未开展监控量测工作，仅凭经验来确定二次衬砌的施作时间，安全可靠性差，造成二次衬砌超设计荷载承受围岩压力。混凝土生产时原材料计

5、量误差大，尤其外加剂的掺加随意性大，没有根据砂、石料的实际含水率及时调整施工用水量，造成混凝土水灰比增大。采用整体式钢模板台车施工，混凝土浇筑时不振捣或漏振，混凝土均质性差。盲目追求施工进度，随意提前脱模时间，使低强度混凝土过量承受荷载，破坏了混凝土结构。脱模后没有进行混凝土的潮湿养护。夏季施工时砂、石料露天堆放，无切实有效的降温措施，混凝土入模温度高。冬期施工时采取的防寒保温措施不力。（三）原材料质量差、配合比设计不合理水泥品种选择不当，安定性不良，不同批次的水泥混用。碎石、砂级配差，含泥量超标，碎石中石粉含量大，针、片状物过多，影响

6、了水泥与骨料的胶结。进行配合比设计时，忽视水泥用量增多对混凝土品质的影响，错误认为水泥用量越多，混凝土强度越高。对掺合料和外加剂的选用缺乏专业技术人员的指导，往往达不到预期的效果。（四）施工因素及其引起的裂缝5学海无涯施工因素可以说在整个隧道的建设过程中是最不确定的一个因素。之所以提出这个非技术原因，是因为施工因素已经成为造成隧道衬砌裂缝的重要原因。常见的主要施工因素有：施工所用材料质量不达标，存在偷工减料问题；野蛮施工；不按设计施工；不按程序施工；对于超挖段和塌方段回填不及时、不完全。对于由施工因素引起的衬砌裂缝在很多文献中都可以看到

7、，此处不详述。四、预防混凝土裂缝的措施（一）提高设计精度加强工程前期地质工作，为设计提供详尽的工程地质、水文地质勘探资料，提高设计的质量。（二）把好材料进场关，严格控制原材料的质量和技术标准水泥。施工现场多使用普通硅酸盐水泥，但应尽量减少单位水泥用量。不同品牌、不同规格、不同批次的水泥不能混用。碎石。根据泵送管路的内径，尽可能选用较大粒径的碎石。严格控制含泥量≤1％，针、片状物含量≤15％，粒径以5～31．5mm为宜，最大不超过40mln。砂。采用级配良好的中砂，细度模数应为3．0～2．3，粒径小于0．315mm的颗粒含量所占比例宜为1

8、5～20％，严格控制含泥量在3％以内。为方便混凝土的运输、泵送和浇筑，砂率取35％～45％。水。最好选用饮用水。当采用其他水源时，应按国家现行《砼拌合用水标准》(JGJ63)的规定进行检验，PH值应大于4。