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隧道二衬裂缝产生的原因分析

作者:鸿飞西安堵漏公司 

隧道二衬混凝土裂缝是隧道工程常见的病害之一,它的出现不仅会降低二衬混凝土的抗渗能力,影响二衬的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响二衬质量。因此,在隧道二衬施工过程中,必须严格按规程、规范要求施工,严把质量关,防患于未然,尽可能地减少二衬混凝土裂缝的出现。文章总结了隧道产生二衬裂缝的12个影响因素。

1   地质环境影响  

隧道工程受力结构与地质环境密切相关,隧道施工时会影响隧道原有的岩体内力,致使岩体内力随着隧道掌子面的掘进而发生着微小变化,而这种内力变化超过二衬混凝土自身所能承受的应力时,就会产生微小裂缝。

2   施工进度的影响  

为了防止隧道施工触犯“安全管理红线”,隧道二衬紧跟掌子面施工,致使围岩收敛在尚未真正趋于稳定的情况下就浇筑了二衬混凝土,这样围岩后期沉降、应力释放导致二衬混凝土开裂。

3   水泥材质的影响  

混凝土的掺料水泥过细,水化反应快,弹性模量大,抗徐变能力弱,导致施工后混凝土内应力大,后期强度降低,从而出现内部微小裂缝。

4   光爆质量影响  

隧道在采用光面爆破的开挖技术,影响了隧道初期支护强度和稳定性。如果光面爆破效果控制不好,往往导致开挖断面环向轴线不能与围岩压力拱轴线相协调,致使围岩自稳能力差,表面平顺度无保障,造成初期支护稳定性差,折角部位应力集中,围岩对二衬混凝土压力大,导致二衬混凝土产生裂缝。

5   爆破震动影响  

隧道爆破开挖产生的振动会对周边围岩的稳定产生较大影响,如果周边围岩的沉降收敛变形在较长时间内尚未趋于稳定,会使二次衬砌混凝土承受较大的外部压力,导致其产生裂缝。

6   拆模时间的影响  

二衬施工时,没有每模制作同条件养护试块,只是根据已有的试验数据判断拆模时间,由于每次浇筑的温度、湿度等条件不一致,导致部分二衬拆模时,二衬混凝土强度达不到验标要求的8Mpa。二衬混凝土拆模时强度不足,使二衬混凝土所能承受的应力不足,导致二衬开裂。

7   混凝土养护的影响  

隧道二衬施工中,养护工作一向不足,部分隧道根本没有进行洒水养护,导致混凝土因内部收缩应力增大而产生裂缝。

8   环境温差影响  

二衬混凝土在昼夜温差大或气温急剧变化时,极易产生裂缝。

9   水灰比的影响  

根据泵送施工要求,二衬混凝土水灰比较大,在混凝土凝固成型时就产生较大的内部收缩应力,从而导致混凝土产生裂缝。

          10   施工振捣的影响  

施工过程中,个别部位振捣不充分,造成混凝土不密实,混凝土凝固以后,振捣不密实的部位强度较低,应力承受能力不足,容易产生裂缝。

11 施工缝设置的影响  

在隧道施工过程中,仰拱、仰拱填充、矮边墙和二衬的环向施工缝没有设置在同一环,而是错开设置,导致仰拱、仰拱填充、矮边墙和二衬不能同时产生沉降而拉裂二衬混凝土,从而导致混凝土产生裂缝。

12   沉降缝设置的影响  

部分地段未按设计要求,在围岩级别变化处设置沉降缝,导致围岩级别变化处由于支护结构不同而产生不均匀沉降,从而导致混凝土产生裂缝。