淺談隧道二次襯砌混凝土裂縫成因及防治對策

李楊

摘要：本文根據(jù)實(shí)際工程展開分析，將隧道二次襯砌混凝土裂縫成因進(jìn)行分析，判斷成因的同時分析形成裂縫的實(shí)際影響因素，并根據(jù)印象因素實(shí)現(xiàn)較為準(zhǔn)確的混凝土裂縫防治對策制定。文中將裂縫出現(xiàn)的原因劃分為地質(zhì)影響、施工影響、設(shè)計影響，并切實(shí)作出對策。意在保障隧道二次襯砌混凝土裂縫現(xiàn)象能夠得到有效控制，加強(qiáng)隧道二次襯砌混凝土的壽命。

關(guān)鍵詞：隧道施工；二次襯砌混凝土；裂縫；成因；對策

隨我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程的逐漸發(fā)展，各類型隧道工程出現(xiàn)頻率逐年提升。但需要注意的是，目前我國大部分隧道工程中，二次襯砌混凝土常出現(xiàn)裂縫狀況，不僅影響隧道工程壽命、對整體工程的可持續(xù)發(fā)展性造成影響，更影響工程美觀程度。因此，下文將根據(jù)實(shí)際過程中的隧道二次襯砌混凝土裂縫問題展開分析，分析問題成因，尋找影響因素的同時切實(shí)制定防治對策以便解決問題。

一、工程狀況

本次工程為深圳電網(wǎng)北環(huán)電纜隧道工程土建工程，Ⅰ標(biāo)包括東線、南線和西線筆架山段，總長11851.88m。隧道采用礦山法施做，受隧道斷面尺寸限制，本工程隧道無法滿足開挖與襯砌同步施工，故隧道區(qū)間需相鄰豎井開挖貫通后，再進(jìn)行施工仰拱及拱墻襯砌。拱墻襯砌工作面每一施工循環(huán)的施工長度按9米進(jìn)行配置。拱墻襯砌混凝土均采用商品砼。混凝土澆注面距洞口位置較近時，在豎井口使用輸送泵直接泵送混凝土；混凝土澆注面距洞口位置較遠(yuǎn)時，混凝土從豎井口放入軌道混凝土罐車內(nèi)，由軌道混凝土罐車運(yùn)輸混凝土，泵送混凝土入模，并采用插入式和附和式振搗器振搗密實(shí)。

二、裂縫成因

針對工程實(shí)際情況進(jìn)行分析，最終發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的四類原因。首先為沉降問題。沉降原因來自于下導(dǎo)坑開挖過程中、開挖后基底位置存在雜物，水浸問題亦是導(dǎo)致二襯混凝土出現(xiàn)的原因之一[1]。下導(dǎo)坑基底存在浮渣浮土，未清理即開始建設(shè)、進(jìn)行邊墻基礎(chǔ)的施做后行車荷載、上部混凝澆筑過程中存在沉降現(xiàn)象且沉降現(xiàn)象分布不均勻等原因皆會使二襯混凝土受力不均，最終產(chǎn)生裂縫。與此同時，行車荷載問題亦為二襯出現(xiàn)裂縫的主要原因。

第二點(diǎn)為拉應(yīng)力集中問題。混凝土厚度與實(shí)際工程施工中的挖掘深度有關(guān)，一旦出現(xiàn)超欠挖，將會使二襯混凝土厚度不均。此類現(xiàn)象于Ⅲ級以下圍巖中出現(xiàn)較多，因Ⅲ級以下圍巖所使用的二襯材料為素混凝土，拉應(yīng)力集中使二襯混凝土干縮后無法滿足拉應(yīng)力需求，較薄部分出現(xiàn)裂縫。

第三點(diǎn)為材料質(zhì)量方面問題。此類問題雖出現(xiàn)幾率較小，但仍于部分范圍內(nèi)出現(xiàn)，砂石、水泥材料的選擇不當(dāng)或配比不合理較易使二襯混凝土出現(xiàn)裂縫。就實(shí)際展開分析，水泥材料選擇不合理、配比不合理使單位質(zhì)量下的混凝土無法滿足設(shè)計需求，可能與C35設(shè)計強(qiáng)度具有較大差異[2]。為保障設(shè)計需求得到滿足，在配比不合理的條件下只能通過水泥用量的提升來解決強(qiáng)度需求問題。雖然用量增加能夠滿足實(shí)際條件，但需要注意的是，用量增加將會使混凝土收縮裂紋增多，外層混凝土凝固后內(nèi)層尚未凝固，裂紋出現(xiàn)幾率變大。

第四點(diǎn)為施工進(jìn)度與施工手段問題。施工進(jìn)度決定施工進(jìn)程，二次襯砌施做時間可能受到施工進(jìn)度影響，并未對二次襯砌的施做實(shí)現(xiàn)具有較高要求，部分部位因施工工期要求縮短二襯混凝土施做時間，脫模階段中過早拆模，拆模后未對混凝土加以潮濕養(yǎng)護(hù)，使其濕度不足，失水干燥，最終無法保障穩(wěn)定性，出現(xiàn)裂縫。

三、防治對策

若想切實(shí)防治裂縫出現(xiàn)，還需根據(jù)問題進(jìn)行對策制定，首先即為承載力需求的滿足。施工過程中，地基承載力方面的相關(guān)影響因素不僅會對裂縫是否出現(xiàn)造成影響，更會影響工作整體穩(wěn)定性。就實(shí)際展開分析，首先于施工同時需清理浮渣、浮土，保障邊墻二襯施工過程中不受雜物影響，施工效果較好，加強(qiáng)施工過程中的管制。

其次為控制超欠挖，針對超欠挖現(xiàn)象進(jìn)行較為嚴(yán)格的管理保障二襯混凝土厚度均勻，具體措施可由提升光面爆破技術(shù)、優(yōu)化相關(guān)參數(shù)，使鉆爆技術(shù)水平得到提升的同時有效解決問題，達(dá)成良好控制效果[3]。隨后為材料方面的質(zhì)量控制與施工工藝控制。施工過程中，針對材料應(yīng)進(jìn)行較為全面的分析與檢查，以工程實(shí)際情況為主，以工程相關(guān)需求出發(fā)，分析材料是否能夠符合工程所在地的實(shí)際需求，若能應(yīng)采用何種配比。配比確定后需多次試驗確定，保障混凝土配比與混凝土施工工藝均可符合實(shí)際情況，避免因材料質(zhì)量所導(dǎo)致的不足。具體操作如控制水泥種類、控制碎石大小、選擇級配良好的中砂等。

最后為施工進(jìn)度與施工手段方面問題。進(jìn)度方面控制可聯(lián)合施工進(jìn)度管理相關(guān)人員展開分析與研究，將對應(yīng)參數(shù)予以明確，以階段性方式展開施工，加快進(jìn)度的同時注意質(zhì)量。與此同時，針對二次襯砌的施做時間需進(jìn)行較為嚴(yán)格的控制，實(shí)際過程中可依靠測試項目進(jìn)行判定，若測試項目所顯示的位移率明顯減緩、各項位移以達(dá)到預(yù)計量的80%以上。除此以外，還可通過周邊位移速率進(jìn)行判定。總而言之，應(yīng)由實(shí)際入手，切實(shí)提升重視程度。

四、結(jié)語：

本文針對實(shí)際過程中的二次襯砌混凝土裂縫問題進(jìn)行分析，明確問題來源的同時解決問題，使問題能夠盡快地受到控制，降低二次襯砌混凝土出現(xiàn)裂縫的幾率，最小化裂縫問題帶來的影響。總而言之，隧道二次襯砌混凝土的裂縫問題需認(rèn)真對待，施工過程中需嚴(yán)肅面對問題，切實(shí)采取相關(guān)措施，提升工程穩(wěn)定性的同時有效解決實(shí)際過程中的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟陸波， 潘皇宋， 李天斌，等. 鷓鴣山隧道二次襯砌開裂機(jī)理及支護(hù)時機(jī)探討[J]. 現(xiàn)代隧道技術(shù)， 2017， 54（2）：129-136.

[2]黃春明， 岳長青. 基于沖擊波超壓值及混凝土強(qiáng)度影響下的二次襯砌混凝土裂縫時間控制方案[J]. 施工技術(shù)， 2017， 46（8）：123-126.

[3]楊小平， 許饒， 劉庭金，等. 地鐵暗挖隧道二次襯砌水頭控制值及影響因素研究[J]. 現(xiàn)代隧道技術(shù)， 2017， 54（1）：96-104.