某隧道二次襯砌裂縫處治方案

寧亞偉

中鐵十五局集團第三工程有限公司 四川 成都 610097

1 概述

隧道二次襯砌是隧道工程在初期支護內側施做的模筑混凝土或鋼筋混凝土襯砌，與初期支護共同組成復合式襯砌。復合襯砌防水則是新奧法隧道防水施工的基本組成，此種防水措施的應用最為廣泛，防水效果尤其明顯。但是由于施工過程中各種因素的影響，工程完成后的二次襯砌可能還會存在裂縫及滲漏水問題。本文以江蘇某隧道為例，總結出一些有針對性的處治方法。

2 工程概況

江蘇某隧道，位于連云港港區東南部，穿越后云臺山，為單洞隧道。隧道全長4525m，平曲線半徑為5350m，縱坡為0.3%，隧道最大埋深410m，屬特長隧道。施工結束后，在距洞口約70m處，拱頂出現較多縱向裂縫、橫向裂縫，側墻出現豎向裂縫。裂縫縫寬個別較大且伴有局部少量滲水現象。

3 原因分析

該段圍巖屬V級圍巖，初步判斷該段隧道光面爆破效果不佳，初期支護不平順、外露錨桿頭清理不徹底，防水板鋪設時松弛度不合適，澆注混凝土時的沖擊力作用于防水板造成防水板刺破、拉裂，使防水板喪失防水作用。加之個別部位搗固不密實，襯砌背后形成空洞，使支護結構受力不均，同時排水不暢，使二次襯砌形成裂縫。

4 裂縫監測

這些裂縫一定程度上影響了外觀質量，若處治不及時可能會給正常營運帶來一定隱患，也影響了隧道的使用壽命。針對此問題，特地制定了《二次襯砌裂紋監測方案》，對隧道沉降、收斂及應力等項目進行監測。

（1）周邊收斂監測

使用儀器：通過JSS20A型數顯收斂儀進行周邊收斂監測。

如圖1所示，A、B為監測斷面上的收斂監測點，在監測點預先埋設固定觀測點。

圖1 收斂監測測點布置示意圖

根據監測點A、B兩點間的距離變化，可反映隧道凈空收斂變化情況。

本次監測選取三個監測斷面，隧道南段距洞口K0+440、K0+450、K0+460處各布置一個，初期測試頻率為每周兩次，根據監測數據觀察變化不大，適當進行了頻率調整，直至觀測結束。

表1 收斂監測數據分析表

通過對收斂數據的分析發現，收斂值平穩，變化不大。

（2）拱頂沉降監測

拱頂沉降監測采用全站儀進行進行測量。如圖2所示。i為穩定的高程控制點（基準點或工作基點），C為監測斷面上的拱頂監測點。

高程控制點i的高程Hi由洞外高等級水準點通過二等水準的要求進行定期高程聯測。

將全站儀自由設站于隧道中合適位置，分別觀測高程控制點i和拱頂沉降點C，通過儀器觀測直接獲得兩點間的高差h。拱頂沉降點C的高程Hc=Hi+h，通過比較不同周期C點高程的變化，可反映隧道拱頂沉降變化情況。

圖2 拱頂沉降監測測點布置示意圖

本次監測擬選取三個監測斷面，隧道進洞口K0+440、K0+450、K0+460處各布置一個，同隧道周邊收斂測試斷面。測試頻率為每周兩次。

表2 拱頂沉降觀測分析表

通過對拱頂沉降數據的分析發現，沉降值平穩，變化不大。

（3）裂縫寬度監測

采用振弦式跨縫傳感器進行量測。測點布置如下圖所示。每條裂縫安裝一個跨縫傳感器，裂縫旁另安裝一個傳感器作為參考點。本次選取五條裂縫進行監測，詳見表3所示。測試頻率為每周一次，后由于變化不大，減少了監測頻率。

圖3 裂縫寬度測量測點布置示意圖

表3 監測測點布置匯總表

根據監測方案，進行了裂縫寬度監測，數據如表4所示。

表4 縫寬變化值分析表

通過監測發現，裂縫變形值很小，裂縫寬度穩定。

通過對該段進行的沉降、收斂、裂縫寬度監測顯示，各項變形數據值均很小，可以判斷該段二襯穩定。現結合以往整治經驗，制定如下整改方案。

5 整治的基本原則

（1）要符合確保質量、技術先進、經濟合理、安全適用的要求；

（2）遵循“剛柔相濟、因地制宜、綜合治理”的原則；

（3）方案和施工必須符合環境保護的要求，并采取相應的措施。

6 混凝土裂縫的治理方案

6.1 表面封閉

對寬度≤0.3mm的靜止裂縫,采取環氧樹脂防水砂漿表面直接封閉。該方法操作簡單，施工速度快，能有效對混凝土表面實現防滲堵漏。

6.2 壓力注漿法封閉

對寬度大于0.3mm、環向較長的裂縫,擬采用壓力注入遇水膨脹止水膠，配合注入環氧樹脂漿的方法進行處理。

（1）施工前根據施工環境調整配合比，保證施工質量和施工的連續性。

（2）用電鉆在二襯表面進行鉆孔，孔距在1 5 0-200cm，鉆頭直徑10-14mm，鉆孔深度：宜鉆透二襯混凝土。

（3）插入注膠管，注入遇水膨脹膠，注漿壓力0.2-0.4mpa，對二襯裂縫進行背部封閉。

（4）24小時后，使用注漿泵向灌漿孔內灌注環氧樹脂漿料，從下向上、一側向另一側逐步灌注，注漿壓力0.2-0.4mpa，保持壓力10-30秒，用控制灌漿的辦法，觀測縫中漿的情況，再適當進行補灌。

7 結束語

通過用該方案對本段二次襯砌裂縫進行處治，取得了良好的效果，通過后續觀察，再無滲漏水現象發生。實踐證明，本文提出的裂縫處治方案有重要的借鑒價值。