水工隧洞襯砌混凝土裂縫成因分析及控制措施分析

張已學(xué) 中國(guó)水電十一局五分局

1 引言

一般來(lái)說(shuō)，水工隧洞的施工主要是為了保證隧洞在巖土施工過(guò)程之中的整體穩(wěn)定性，它主要是在各個(gè)巖體之中經(jīng)過(guò)具體開(kāi)鑿來(lái)完成的。但是當(dāng)前在我國(guó)水工隧洞施工的過(guò)程中，施工人員會(huì)受制于外界自然之中的各種環(huán)境和現(xiàn)實(shí)情況而無(wú)法正常的對(duì)水工隧洞進(jìn)行施工，從而引發(fā)襯砌效果不佳的問(wèn)題。

2 水工隧洞襯砌混凝土裂縫形成的主要原因

2.1 溫度驟降所引起的裂縫產(chǎn)生

根據(jù)水工隧洞施工的現(xiàn)實(shí)情況來(lái)看，大多數(shù)水工隧洞的施工都是被用于放置在較深入化的地層之中，但是由于水泥被堆砌完成之后產(chǎn)生水化而引發(fā)溫度升高，所以這就讓隧洞內(nèi)的溫度在四季之內(nèi)都要比外界溫度高很多，從而引發(fā)由水凝土水分蒸發(fā)導(dǎo)致的冷卻現(xiàn)象的產(chǎn)生。而在這一過(guò)程之中，如果相關(guān)的施工人員不能夠很好地對(duì)這種溫度升高和溫度驟降現(xiàn)象進(jìn)行處理，那么就會(huì)導(dǎo)致水工隧洞收縮裂縫會(huì)由于溫度差的強(qiáng)大而擴(kuò)大，提高伸縮裂縫出現(xiàn)的概率。

2.2 四周外力所引起的混凝土裂縫擴(kuò)展

在混凝土施工的具體過(guò)程之中，對(duì)混凝土進(jìn)行開(kāi)挖支護(hù)工作的開(kāi)展是隧洞整體施工過(guò)程之中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。但是工作人員如果不能夠很好的對(duì)隧洞施工周?chē)膸r石準(zhǔn)確性進(jìn)行判斷的話(huà)，那么就很容易導(dǎo)致隧洞周?chē)膸r石承受額外不必要的力差，導(dǎo)致隧洞周?chē)鷰r石分布以及其矛盾出現(xiàn)變形的概率增加，從而使得混凝土在外力作用下出現(xiàn)由力差而引發(fā)的裂縫擴(kuò)展問(wèn)題。

2.3 由混凝土結(jié)構(gòu)所引起的裂縫

在混凝土施工的過(guò)程之中，不僅開(kāi)挖支護(hù)工作會(huì)對(duì)混凝土的裂縫擴(kuò)展有一定程度上的影響，施工周?chē)貐^(qū)的水文情況也會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生一定程度上的影響。一般情況下，工作人員在對(duì)水工隧洞進(jìn)行施工設(shè)計(jì)之前，他們都需要對(duì)周?chē)貐^(qū)的水文地質(zhì)等詳細(xì)情況進(jìn)行充分的掌握和了解，但是在這一過(guò)程之中如果工作人員不能很好地把握其中的變化的話(huà)，那么就很容易造成混凝土自身出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫，導(dǎo)致水工隧洞的整體施工效果不理想。

3 關(guān)于水工隧洞襯砌混凝土裂縫的主要控制措施

3.1 采用表面修補(bǔ)法來(lái)控制混凝土裂縫

表面修補(bǔ)法作為水工隧洞襯砌混凝土裂縫防控的一個(gè)經(jīng)常使用的措施，工作人員主要是將這種方法使用在那些對(duì)混凝土整體隧洞結(jié)構(gòu)不起支撐性作用的裂縫之中。在使用這種方法進(jìn)行混凝土裂縫修補(bǔ)的過(guò)程中，工作人員首先應(yīng)當(dāng)做的就是在混凝土裂縫的表層涂抹一層環(huán)氧膠泥、水泥膠或者是瀝青等物質(zhì)，然后還需要具體性的在其表面黏貼玻璃纖維布來(lái)采取進(jìn)一步的防控措施，從而有效地避免水工隧洞混凝土表面的裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大。

3.2 采用灌漿法來(lái)控制混凝土裂縫

根據(jù)灌漿法在我國(guó)水工隧洞混凝土裂縫控制使用過(guò)程之中的現(xiàn)實(shí)情況來(lái)看，這種方法主要是被用于投入到那些對(duì)水工隧洞整體穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的裂縫中。工作人員在對(duì)灌漿法進(jìn)行混凝土裂縫修復(fù)的過(guò)程之中，他們首先應(yīng)該對(duì)相關(guān)的壓力設(shè)備的使用進(jìn)行初步的了解和掌握，然后再采用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入到水工隧洞的混凝土裂縫之中去，經(jīng)過(guò)時(shí)間的沉淀，讓混凝土和裂縫之中的膠結(jié)材料充分地融為一體，從而能夠在最大的程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)水工隧洞混凝土裂縫的最大化縫補(bǔ)。根據(jù)當(dāng)前我國(guó)修復(fù)混凝土裂縫所使用的膠結(jié)材料主要類(lèi)型來(lái)看，現(xiàn)階段主要使用的膠結(jié)材料以環(huán)氧樹(shù)脂和水泥漿等具體性的材料為主，采用這些材料對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行修復(fù)也可以極大的提升混凝土的防水滲水性。

3.3 采用結(jié)構(gòu)加固法來(lái)控制混凝土裂縫

一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)混凝土裂縫已經(jīng)嚴(yán)重影響到水工隧洞混凝土的整體支撐結(jié)構(gòu)時(shí)，相應(yīng)的工作人員就會(huì)采用結(jié)構(gòu)加固法來(lái)對(duì)混凝土的裂縫進(jìn)行進(jìn)一步的處理和控制。而當(dāng)前工作人員采用結(jié)構(gòu)加固法對(duì)水工隧洞的混凝土裂縫進(jìn)行加固時(shí)所采用的主要方式有增大混凝土截面面積、粘貼鋼板加固、增加支點(diǎn)加固和構(gòu)建腳部外包型鋼等方式。在采用這種方法對(duì)水工隧洞混凝土結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行修補(bǔ)之后工作人員還需要對(duì)這些裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行總結(jié)和歸納，同時(shí)還要針對(duì)這種嚴(yán)重影響到水工隧洞的結(jié)構(gòu)支撐的裂縫來(lái)出臺(tái)專(zhuān)業(yè)性的解決措施，制定出能夠有效且及時(shí)彌補(bǔ)這些較為嚴(yán)重混凝土裂縫的方案，以能夠保證我國(guó)水工隧洞處于一個(gè)平穩(wěn)運(yùn)行的狀態(tài)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，混凝土是水工隧洞工程施工過(guò)程之中的一個(gè)重要組成部分，混凝土選取質(zhì)量是否良好會(huì)對(duì)其未來(lái)的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。因此，相關(guān)公司在對(duì)混凝土原材料進(jìn)行購(gòu)進(jìn)的過(guò)程之中，他們需要嚴(yán)格對(duì)混凝土的質(zhì)量進(jìn)行排查，選取出符合水工隧洞施工具體實(shí)際情況的混凝土，保證水工隧洞襯砌施工整體工程能夠具有高質(zhì)量，從而降低混凝土裂縫出現(xiàn)的概率。