公路隧道襯砌混凝土裂縫成因和防治措施

盧桂花

摘 要：由于公路隧道比較隱秘，所以在隧道的許多地方存在一些問題也比較容易被忽視和隱瞞，在混凝土襯砌施工中很容易導致裂縫產生，這些裂縫種類很多，形成原因也各不同，所以需要針對不同裂縫進行分析和處理，治理裂縫，并預防裂縫。文章主要研究隧道襯砌混凝土裂縫種類，并分析襯砌裂縫形成原因，給出治理措施和預防措施。

關鍵詞：隧道；襯砌混凝土；裂縫；治理

在公路隧道襯砌中經常會存在一些裂縫，但是這些裂縫雖然看似相同，卻因為形成原因不同，所以每種裂縫也有著不同的名字，對于這些不同的裂縫也就需要做不同的研究，治理和預防。

1 關于隧道襯砌裂縫種類介紹

首先是溫度裂縫。這種裂縫是非常普遍的一種混凝土裂縫，由于許多隧道需要澆筑的混凝土數量比較多，所以很多隧道襯砌屬于大體積混凝土澆筑，容易在澆筑完成后隨著水泥的水化熱而導致混凝土內部和外部因為溫度差而產生較大內應力，在內應力足夠大的時候就可能撐破混凝土，并最終形成混凝土由內而外的裂縫，由此產生溫度裂縫。這種裂縫往往是冬寬夏窄，即受到溫度影響，同時還與所使用的水泥相關。

其次，在公路隧道的襯砌過程中還會因為混凝土在澆筑后水分急劇蒸發，然后導致混凝土中的凝結膠體在快速干燥時產生大量變形，但是在周圍骨料和外界模板的應力排擠下產生新的應力，當這種內應力很容易導致混凝土產生裂縫，這種裂縫也被稱為干縮裂縫。往往這種裂縫比較淺顯，另外分布無規則，所以比較容易辨識。常見的干縮裂縫主要是由于水灰比造成，所以在公路隧道的襯砌中要注意水灰比，還有主要骨料級配。

還有就是公路隧道在投入使用的過程中由于工程塌陷等原因導致的不均勻沉降，或者在混凝土澆筑后的養護中出現問題而導致混凝土尚未達到規定壓強而導致的裂縫，這也是在國內公路隧道襯砌中隨著“施工效率”的要求而導致的裂縫。這種裂縫被稱為變形裂縫，由于其產生變形的主要原因是混凝土強度不達標，荷載壓迫所導致裂縫，所以這種裂縫的危險性比較大。

最后一種公路隧道襯砌裂縫就是工程中預留的“施工縫”。這種“施工縫”是公路隧道襯砌過程中的施工原因導致混凝土臨時中斷澆筑，最終導致已經澆筑的混凝土已經超過初凝時間，但是恢復澆筑時并為對混凝土進行鑿毛處理，或者水泥砂漿墊層處理最終出現混凝土出現“新舊層”，而銜接不密實，導致裂縫。

2 關于隧道襯砌裂縫形成因素的考慮

首先由于公路隧道設計地質比較復雜，所以對于一些地質勘查工作比較難，在巖石類型報告的準確性上會存在問題，直接導致在隧道襯砌中的支護系統出現設計問題，但是在施工中并未得到施工單位和監理的重視，導致設計變更不明顯，在支護系統中存在地基下沉，混凝土也隨之下沉，出現裂縫。

在施工這道重要環節下很容易導致裂縫出現。由于現場施工存在許多不規范操作，最終出現許多綜合類型的裂縫。例如在隧道成型差形成過程中由于襯砌混凝土施工厚度不均勻，導致支護系統與襯砌混凝土界限不明確，時遠時近甚至影響襯砌混凝土保護層厚度，還有部分混凝土完全失去保護層，最終產生裂縫。另外還有在施工中未對襯砌混凝土的施工強度進行驗收，導致再次澆筑襯砌混凝土時產生嚴重的荷載變形，最終產生荷載變形裂縫。在混凝土施工過程中由于對水灰比等控制不足，在混凝土中不注重對外加劑的控制，對混凝土加工隨意導致在施工中產生較大的干縮裂縫。在混凝土澆筑完成后由于振搗不密實，導致混凝土在凝固過程中產生較大的骨料分離，造成均質性問題，產生嚴重的裂縫。還有就是不注重混凝土養護時間，造成混凝土強度不達標造成荷載裂縫。在冬夏季混凝土施工過程中不注重混凝土溫度，造成混凝土裂縫。

隧道襯砌混凝土裂縫還有就是材料造成的原因，首先是水泥的選擇問題，安定性問題，或者不同批次的水泥，甚至是不同種類水泥混用等。還有就是混凝土中砂石級配，骨料中含有泥沙比較多，或者骨料中不良形狀的砂石較多，這些骨料的問題會導致水泥與其膠結性降低，在施工中造成干縮裂縫。還有就是外加劑和摻合料不能正確認識，導致在混凝土中隨意添加，影響混凝土性狀，造成隧道襯砌裂縫。

3 關于隧道襯砌裂縫的治理和預防

首先談治理，對于不同的裂縫，治理也不同。

細小裂縫，對于隧道襯砌混凝土細小裂縫，由于這是一種未擴散的裂縫，穩定而且對結構影響不大。治理時也就從美觀上考慮，先清洗裂縫，并采用一定配比的環氧樹脂液進行底刷，可以刷2-3次。然后抹灰處理，為了達到比較好的美觀效果可采用調色砂漿混合膠水，讓其與其余混凝土顏色一致。抹灰砂漿一般的配比是水泥與對應規格的細沙比例是1：2。對于需要調色的砂漿配比是水泥與白水泥比例是4：3，另外根據具體工程混合一定的膠水。

隧道的貫通性裂縫是一種通透性裂縫，在治理時一定要保證裂縫被封閉時要對結構起到保護作用。在治理時要根據裂縫走勢在裂縫里鑿開“v”字槽。寬度是5cm，深度至少3cm。然后在“v”字槽內每隔一定距離，大約0.4-0.7m鉆孔，并保證所鉆孔深度要達到襯砌厚度的一半或者更深，切不小于10cm。然后對孔和槽進行清理，并安置壓漿管，采用一定比例的環氧樹脂水泥砂漿進行錨固，等到混合砂漿強度達到一定強度后，采用0.2-0.3MPa的壓力對縫隙進行水泥-水玻璃液灌裝，在灌裝時要保證灌裝壓力均衡，并連續灌裝。等灌裝完后要進行封口。然后用細小裂縫的處理方式進行抹灰和上色，確保貫通性裂縫安全的前提下進行美觀度處理。

在隧道襯砌的密集裂縫需要進行防水和加固處理，在這種密集裂縫的周圍要進行均勻布點開槽，并且布點的間距為1.2m左右，開槽的大小約為100cm2，深度不得小于3cm。另外在裂縫集中處進行鑿孔，孔深要達到2m，并感覺要求安裝注漿錨桿，然后從下往上，用壓力為0.5MPa左右的力度注入水灰比為1的水泥砂漿，注入時要連續，不能出現停滯。緊接著要進行驗收注漿效果，開具新槽并注入純水泥漿，直到水泥漿不得注入為止。在注入水泥漿24h后可以對水泥槽進行封閉，并按照細小裂縫處理方式進行抹灰和美化處置。

對于襯砌混凝土預防主要有兩點，其一就是設計時注意，需要加強對地質的勘探，盡可能做好工程地質調研，提高設計準確度。其次在施工中要確保材料和工藝。材料是不產生裂縫的基礎，施工是保障。隧道襯砌混凝土水泥采用普通硅酸鹽水泥比較好，另外不同批次、種類水泥切忌混用。砂石要注意粒徑和含沙量，粒徑要在5-30mm之間，含沙量小于1%。混凝土要注意水灰比控制，以免出現干縮裂縫。要控制外加劑和外加劑的使用，注重水化熱的控制，降低溫度應力的危害。施工中要注意鉆孔技術，并對隧道的開挖面及時進行調整和檢測，控制超挖和欠挖。對于二次襯砌時間要控制，注意襯砌混凝土強度。

4 結束語

公路隧道襯砌混凝土的裂縫種類復雜，要想治理和防止裂縫需要對裂縫種類，原因和方法進行研究，才能更好地治理裂縫，確保公路隧道質量。

參考文獻

[1]李源河，鄭楊碩.隧道襯砌混凝土裂縫的成因及防治[J].建筑知識，2016（9）：64-65.

[2]李源河，鄭楊碩.隧道襯砌混凝土裂縫的成因及防治[J].建筑知識，2016（6）：261.

[3]郭亞麗.某公路隧道密集裂縫成因分析及襯砌加固補強措施[J].山西建筑，2016（7）：193-194.

[4]茆長明.雙連拱公路隧道裂縫成因及防治措施[J].住宅與房地產，2016（6）：162.