公路隧道二襯裂縫的常見(jiàn)成因及防治措施

王玉龍

摘? ?要：公路隧道二襯是隧道結(jié)構(gòu)最外層的混凝土結(jié)構(gòu)層，其對(duì)隧道周?chē)Y(jié)構(gòu)起到了支撐和穩(wěn)定的作用，并對(duì)隧道工程進(jìn)行了必要的美化和防水處理。隧道二次襯砌混凝土是薄壁連續(xù)結(jié)構(gòu)，受到復(fù)雜的圍巖壓力作用，再加上隧道內(nèi)部施工條件較差導(dǎo)致的隧道襯砌裂縫問(wèn)題是隧道工程常見(jiàn)的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：公路隧道工程;二襯裂縫問(wèn)題;裂縫問(wèn)題成因;有效防治措施

在隧道工程的建設(shè)過(guò)程中，二次襯砌作為隧道工程的重要組成，其多采用整體化的鋼模板臺(tái)車(chē)、泵送混凝土施工工藝，但二襯混凝土表面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題、氣泡現(xiàn)象、泛砂情況等，如何避免二次襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)施工質(zhì)量問(wèn)題，成為施工單位在隧道工程建設(shè)施工中重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。因此，在實(shí)際施工中，施工單位要結(jié)合隧道工程的實(shí)際情況，從地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)方法、施工工藝、試驗(yàn)檢測(cè)等諸多方面，對(duì)裂縫問(wèn)題的成因進(jìn)行分析，采用合適的裂縫防止措施，保證其施工質(zhì)量。

1? ? 隧道二襯裂縫處理的重要意義

二次襯砌結(jié)構(gòu)是隧道結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，發(fā)生裂縫問(wèn)題會(huì)直接影響到隧道工程的施工質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)安全。襯砌開(kāi)裂問(wèn)題是隧道結(jié)構(gòu)出現(xiàn)漏水的主要原因，使裂縫問(wèn)題更加嚴(yán)重。隧道襯砌裂縫問(wèn)題主要是襯砌結(jié)構(gòu)變形、襯砌結(jié)構(gòu)開(kāi)裂、襯砌結(jié)構(gòu)錯(cuò)臺(tái)引起的，并且襯砌裂縫修復(fù)難度較大，會(huì)影響隧道工程的正常運(yùn)營(yíng)，甚至隧道襯砌結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題導(dǎo)致工程其他環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題，如通風(fēng)損壞、照明損耗等，其導(dǎo)致的襯砌結(jié)構(gòu)失穩(wěn)問(wèn)題，嚴(yán)重影響公路工程的使用安全性和便捷性。

目前，隧道襯砌結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題幾乎成為公路隧道工程建設(shè)施工中的通病，成為隧道裂縫防治和預(yù)防的難點(diǎn)。因此，針對(duì)公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題進(jìn)行預(yù)防和控制具有重要意義。我國(guó)公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題日益嚴(yán)重，急需施工單位在施工階段，針對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題進(jìn)行研究分析，消除隧道工程中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)隱患，提高公路隧道工程通行使用的安全性，為人們營(yíng)造安全出行環(huán)境。

2? ? 隧道二襯裂縫產(chǎn)生的根本原因

2.1? 施工材料因素

混凝土材料的收縮性能會(huì)引起地下結(jié)構(gòu)的滲水效果，并且混凝土的自收縮在恒溫絕濕的條件下，不會(huì)與外界環(huán)境進(jìn)行水分交換。由于凝膠材料的水化作用會(huì)引起自身結(jié)構(gòu)體積的收縮。所以，減少或者延緩混凝土材料的干燥性，對(duì)預(yù)防混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題具有重要意義。隨著時(shí)間的不斷流失，混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)碳化，這會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷了混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)性，從而降低混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，導(dǎo)致裂縫問(wèn)題的產(chǎn)生。在隧道襯砌結(jié)構(gòu)施工中，部分骨料配制的襯砌混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)因收縮變形較大，而導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。在實(shí)際的施工中，要注意骨料材料的質(zhì)量，選擇符合施工技術(shù)規(guī)范的骨料材料，避免襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。混凝土材料中適當(dāng)添加泵送劑、減水劑等外加劑，都會(huì)減少混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)收縮變形的情況，有利于減少襯砌結(jié)構(gòu)的裂縫問(wèn)題。

2.2? 氣候溫度因素

氣候溫度對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)的影響較大，主要分為環(huán)境溫度、混凝土水泥材料水化熱、環(huán)境濕度3個(gè)方面。溫度應(yīng)力主要是由隧道襯砌混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)干縮問(wèn)題和溫縮變形所引起，再加上混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓性能遠(yuǎn)高于抗拉性能的施工材料，其能抵抗溫度上升時(shí)產(chǎn)生的壓應(yīng)力卻無(wú)法抵抗降溫時(shí)的拉應(yīng)力。環(huán)境溫度降低的越多，溫度收縮變形會(huì)越大，就會(huì)更容易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。洞口段隧道襯砌混凝土結(jié)構(gòu)受到的因素影響較大，更容易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。在冬季，混凝土結(jié)構(gòu)受到的冷收縮更大，再加上其他因素會(huì)造成短隧道和中長(zhǎng)隧道的洞口出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重影響公路隧道工程的正常使用。

3? ? 隧道二襯裂縫的有效防治措施

3.1? 嚴(yán)格控制施工材料質(zhì)量

針對(duì)造成隧道二襯裂縫的施工原材料進(jìn)行質(zhì)量把控，主要是對(duì)水泥材料、碎石材料、砂子材料等進(jìn)行嚴(yán)格控制。第一，針對(duì)水泥材料進(jìn)行控制而言，需要將水泥用量控制在350 kg/m3左右，不可以將不同批次的水泥混合使用;而針對(duì)碎石材料進(jìn)行控制而言，需要選擇較大粒徑的碎石材料，直徑控制在5.0～31.5 mm，保證碎石的含泥量以質(zhì)量計(jì)小于1%，針片狀的顆粒含量要小于15%;而針對(duì)砂子材料進(jìn)行控制，需要選擇級(jí)配良好的中砂，細(xì)度模數(shù)控制在2.3～3.0，其含泥量控制在3.00%以下，硫化物在0.50%以下，氯化物在0.02%以下;而針對(duì)水體進(jìn)行控制，需要選用飲用水，使用其他水源時(shí)，要保證pH>4。

3.2? 嚴(yán)格控制施工工藝技術(shù)

公路隧道工程中襯砌施工時(shí)間，需要在圍巖結(jié)構(gòu)和初期支護(hù)的變形基本穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行，當(dāng)圍巖結(jié)構(gòu)變形較大且明顯時(shí)，需提前進(jìn)行二次襯砌結(jié)構(gòu)處理，對(duì)初期的支護(hù)結(jié)構(gòu)或者襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行鞏固加強(qiáng)。基于此，施工單位需要提高鉆眼水平，針對(duì)鉆爆參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提高光面爆破的實(shí)際處理效果，加強(qiáng)隧道工程開(kāi)挖斷面的檢測(cè)，嚴(yán)格控制超挖和欠挖現(xiàn)象的發(fā)生，有效地控制隧道的開(kāi)挖質(zhì)量。

混凝土材料在拌和過(guò)程中是導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題的重要因素。因此，施工單位需要嚴(yán)格按照施工材料的配比進(jìn)行科學(xué)的電子計(jì)量，保證各個(gè)施工材料添加配比的合理性。混凝土材料在實(shí)際運(yùn)輸過(guò)程中，攪拌運(yùn)輸車(chē)需要始終保持著連續(xù)性轉(zhuǎn)動(dòng)，保證混凝土結(jié)構(gòu)的良好和易性，降低裂縫問(wèn)題的發(fā)生概率。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

公路隧道工程中二襯結(jié)構(gòu)的混凝土施工是具有綜合性和技術(shù)性的施工作業(yè)內(nèi)容，不論哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差，都會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的質(zhì)量問(wèn)題。因此，在施工階段，施工單位需要配備技術(shù)豐富的工作人員，采取有效的措施控制工程結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。

[參考文獻(xiàn)]

[1]高捷婷.公路隧道二襯裂縫的常見(jiàn)成因及防治措施[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2016（5）：144.