隧道二襯裂縫成因和修補(bǔ)處理

謝經(jīng)

摘 要：隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的不斷提升，中國高鐵在世界上的口碑越來越響，這都對中國鐵路建設(shè)提出了一定的挑戰(zhàn)。相對應(yīng)的，隧道的質(zhì)量要求也在逐年的增加，這就使得隧道區(qū)域的質(zhì)量要求要不斷的完善。早期隧道尚不發(fā)達(dá)時(shí)，通常在使用較短年限就出現(xiàn)了一系列的問題，極大的縮短了我國隧道工程的使用年限，造成了諸多的不便，為交通運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)行造成了極大的影響。

關(guān)鍵詞：隧道二襯；裂縫成因；修補(bǔ)處理

1隧道二襯裂縫成因

二襯采用整體式模板臺(tái)車、泵送混凝土，嚴(yán)格按規(guī)程、規(guī)范要求施工，干縮及溫度裂縫較少。而該二襯裂縫出現(xiàn)的位置在V級圍巖與IV級圍巖交匯區(qū)域，對此，著重從隧道圍巖變化段及裂縫的分布部位，分析二襯裂縫產(chǎn)生的主要原因如下。

1.1拱背回填不密實(shí)

局部圍巖破碎出現(xiàn)坍方空穴，以及周邊超、欠挖部位未能及時(shí)處理、拱背回填不密實(shí)等，致使二襯混凝土所能承受的應(yīng)力不均勻，應(yīng)由拱頂承受的山體壓力轉(zhuǎn)到拱腰部位，拱腰內(nèi)緣受拉，拱頂內(nèi)緣受壓。拱腰部分有可能最先拉裂，產(chǎn)生縱向裂縫。

1.2掌子面爆破震動(dòng)

隧道掌子面開挖距離二襯混凝土較近，爆破產(chǎn)生的震動(dòng)波會(huì)對已完成的二襯段產(chǎn)生較大的震動(dòng)，致使還未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的二襯混凝土承受不了較大的爆破震動(dòng)力，導(dǎo)致其產(chǎn)生裂縫。

1.3強(qiáng)降雨影響

隧道施工區(qū)連續(xù)的強(qiáng)降雨，導(dǎo)致V級圍巖上部的松散巖體滲入大量匯集地雨水，土體自重增加，這種內(nèi)力變化或局部受力增大，致使拆模過早而未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的二襯混凝土承受較大的巖土體重力而開裂。

2隧道二襯裂縫的修補(bǔ)處理方法

2.1表面修補(bǔ)法

對隧道二襯裂縫的修補(bǔ)，可以采用表面修補(bǔ)法。即在出現(xiàn)裂隙的隧道工程設(shè)施的表層進(jìn)行修補(bǔ)。由于地質(zhì)條件的影響導(dǎo)致地下水涌水較多，水分滲入致使出現(xiàn)二襯裂縫。這時(shí)，可以在出現(xiàn)裂隙的表層涂抹油漆或者一些防滲防水的材料。這是裂隙修補(bǔ)的最簡單的方法之一，而這種方法適用的工程隧道也有局限性。只有這些二襯裂縫對于隧道整體的穩(wěn)定性與耐久度無影響時(shí)可以選用這種簡單的處理方式。由于地勢問題造成的大面積漏水滲水使用這種方法有很好的效果。某些裂縫由于自身的變形難以確定具體的滲水地點(diǎn)，采用表面修補(bǔ)法粘貼玻璃纖維布可以有效的改善這種情況。蒙華鐵路隧道工程就采取了該種方法進(jìn)行縫隙彌補(bǔ)。

2.2縫隙填充法

縫隙填充法，顧名思義就是在出現(xiàn)裂縫的部位使用修補(bǔ)材料進(jìn)行填充，這種方法適用于深度較小較淺的裂縫。在隧道的CRCP施工當(dāng)中，為延長道路的使用年限與耐久度，通常進(jìn)行刻槽與養(yǎng)生，當(dāng)刻槽手段不當(dāng)時(shí)，就容易出現(xiàn)二襯裂縫，隨著裂縫的進(jìn)一步加深反而會(huì)縮短隧道的使用年限。在隧道鋪設(shè)當(dāng)中，混凝土的攤鋪不當(dāng)也會(huì)使得道路的抗壓能力與抗彎能力下降，出現(xiàn)二襯裂縫的幾率大大提高，而這些二襯裂縫大多無法采取表面彌補(bǔ)的方式進(jìn)行修正，而其深度不足導(dǎo)致難以使用灌漿封堵法，因此，填充法是最適用于這種裂縫的修補(bǔ)辦法。對隧道CRCP材料性能進(jìn)行研究，檢測原材料的合格性以及混凝土的配比可以有效的預(yù)測出隧道出現(xiàn)的裂縫類型，然后在此基礎(chǔ)上，準(zhǔn)備好填充法所需要使用的材料與設(shè)備，當(dāng)出現(xiàn)的裂縫未達(dá)到難以彌補(bǔ)的深度時(shí)便進(jìn)行縫隙填充，從而防治裂縫惡化，增加隧道工程的穩(wěn)定性與耐用性，保證隧道使用者的生命與財(cái)產(chǎn)安全。

2.3灌漿封堵法

在隧道工程的CRCP結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，涉及到配筋設(shè)計(jì)與接縫設(shè)計(jì)這兩個(gè)方面，鋼筋混凝土的配筋數(shù)量與分布不當(dāng)以及接縫手段的錯(cuò)誤就導(dǎo)致出現(xiàn)的裂縫數(shù)量增加，深度加大，較大深度的裂縫無法使用表面修補(bǔ)法以及填充法的方式進(jìn)行修補(bǔ)，而是必須采用灌漿封堵法。而且灌漿封堵法的適用范圍最廣，細(xì)小的裂隙以及深度較大的裂隙均可使用。這種方法是使用押送設(shè)備將膠黏材料壓送到縫隙當(dāng)中，從而對縫隙進(jìn)行封堵，阻止水分的繼續(xù)滲入以及裂縫的進(jìn)一步惡化。這里所使用的材料大多數(shù)是環(huán)氧樹脂以及甲基丙烯酸酯等。這種方法屬于較為傳統(tǒng)的縫隙彌補(bǔ)法，在山西的大多數(shù)隧道當(dāng)中都有運(yùn)用，且該過程不涉及電力的參與，方便快捷，穩(wěn)定效果好，以上提到的封堵材料屬于塑性材料，而剛性的材料以水泥砂漿為主。這種適用性較廣的封堵技術(shù)在隧道二襯裂隙的修補(bǔ)當(dāng)中占有重要的地位。

2.4改善二襯混凝土澆筑工藝，確保拱背回填密實(shí)

二襯采用的泵送混凝土坍落度大，流動(dòng)性好，為防止出現(xiàn)拱頂空隙，應(yīng)采用泵送擠壓混凝土施工工藝澆注拱頂混凝土，并設(shè)注漿孔壓漿充填密實(shí)。對圍巖超挖部分及圍巖破碎坍塌空穴，采用二襯混凝土同步澆筑回填。

2.5運(yùn)用在線監(jiān)測技術(shù)，防止二襯施工同類裂縫發(fā)生

施工開挖給襯砌周圍的圍巖造成變形、松弛、剝落等影響，需要一定的圍巖穩(wěn)定周期，而多數(shù)二襯施工處在該圍巖穩(wěn)定期內(nèi)，由此該二襯需經(jīng)受未穩(wěn)定的圍巖壓力及施工干擾影響，有可能造成剛拆模的二襯出現(xiàn)裂縫，由于隧道能見度差，人工很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)。運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，在建設(shè)隧道施工安全等監(jiān)控系統(tǒng)的同時(shí)，建立或增加二襯早期裂縫在線監(jiān)測系統(tǒng)，在施工期或更長時(shí)期內(nèi)，自動(dòng)監(jiān)測采集二襯變形及裂縫數(shù)據(jù)。若拆模后連續(xù)8個(gè)月及以上，二襯未出現(xiàn)裂縫及未收到其他異常信息，可判定二襯無裂縫，結(jié)構(gòu)安全。若發(fā)現(xiàn)裂縫，則應(yīng)繼續(xù)跟蹤觀測，分析原因，立即采取措施防止同類二襯裂縫發(fā)生。

結(jié)論

由于我國交通行業(yè)的不斷發(fā)展，車輛運(yùn)行的不斷增加，對隧道的承載要求以及安全性要求不斷的提升。因此，本文就隧道二襯裂縫成因和修補(bǔ)處理進(jìn)行了探討。本文在理論分析的基礎(chǔ)上結(jié)合了山西隧道的建設(shè)設(shè)計(jì)與修補(bǔ)方式，首先在隧道二襯裂縫成因中提出了環(huán)境，材料的影響出現(xiàn)的裂縫，施工操作不規(guī)范引起的裂縫以及配合比例不當(dāng)引起的裂縫這三種因素，之后針對二襯裂縫提出了相應(yīng)的修補(bǔ)方法，包括表面修補(bǔ)法，縫隙填充法與灌漿封堵法三種，從而為我國的隧道中出現(xiàn)的二襯裂縫的修補(bǔ)提供了相應(yīng)的技術(shù)實(shí)踐理論，促進(jìn)我國隧道行業(yè)與交通事業(yè)的發(fā)展，提升我國綜合國力。

參開文獻(xiàn)：

[1] 孫永林. 高層建筑安裝工程預(yù)留預(yù)埋階段的質(zhì)量控制.{H}山西建筑，2008，（05）

[2] 康俊杰.隧道二襯裂縫修補(bǔ)處理的施工技術(shù).城市建筑 ， 2015 （33） ：324-324