隧道二衬裂缝成因和修补处理

闫 峰

(太古高速公路建设管理处，山西 太原 030003)

隧道二衬裂缝成因和修补处理

闫 峰

(太古高速公路建设管理处，山西 太原 030003)

通过分析隧道二衬裂缝的产生原因，从表面修补法、缝隙填充法、灌浆封堵法三方面，阐述了隧道二衬裂缝的修补处理技术，并介绍了各处理技术的适用范围，从而提高隧道的安全性与耐久性。

隧道，二衬裂缝，表面修补法，缝隙填充法

0 引言

随着我国社会经济水平的不断提升，人们的出行方式也发生了较大的改变，车辆的增多增大，都对道路的承载提出了一定的挑战。相对应的，隧道的交通路也在逐年的增加，这就使得隧道区域的道路结构要不断的完善。早期隧道尚不发达时，随着车流量的不断增加，通常在使用较短年限就出现了一系列的问题，极大的缩短了我国交通隧道的使用年限，造成了诸多的不便，为交通运输的运行造成了极大的影响。本文就隧道二衬裂缝成因以及隧道二衬裂缝的修补处理方法进行分析探讨，从而为我国的隧道建设提供可供参考的方法与手段，延长隧道使用寿命。

1 隧道二衬裂缝成因

1.1 由于环境，材料的影响出现的裂缝

环境的影响，以及材料的选用是隧道二衬裂缝出现的重要因素之一。本文所研究的隧道项目区的气候属于干旱半干旱大陆性季风气候区，春季降雨少，风力较强，夏季雨水较多。该地区位于太原盆地与汾河河谷附近，地形较为复杂，土质以黄土为主，西部地势较高，东部地势较低。植被覆盖率一般，以松树柏树为主。由于周边的地理环境影响以及项目建设时的设计思路，使得该隧道的东南区域以及西北区域的新生界覆盖层很少，由于地势的影响导致夏季雨水较易积累，积累的雨水会逐渐的渗入，使得建筑隧道出现二衬裂缝。当前的隧道建筑大多采用的是钢筋混凝土的材料进行搭建的，配比设计是影响二衬裂缝出现的重要因素之一。这在下文当中会进行详细的探讨。假若材料自身的质量不达标，即使施工操作规范，配合比例得当，也会出现二衬裂缝。

1.2 施工操作不规范引起的裂缝

施工操作的要求范围较广，正确的施工操作需要有经验，具备专业素质的工作人员进行工作才能够保证。因此，施工人员与工作人员在上岗前要进行专业知识的考核与培训，并加强他们的生产安全意识。在材料与机械设备的选择上也需要严格把关，只有质量合格的材料以及功能齐全的机械设备才能保证隧道的稳定与耐用。材料分配合理，摆放正确，施工步骤完整。一个隧道设施的稳定耐用，对其基层的建设有较高的要求。需要保证其基层的平整度与压实度，且不能受其他物质的干扰，透层与封层的排布划分必须均匀一致。隧道的施工放样与模板安装也要符合建筑要求，同时要设置隔离层，合理分布钢筋层，混凝土的混合与搅拌也是关键因素。某些不良工程就是因为这些施工操作步骤缺失进而导致二衬裂缝出现的几率上升。

1.3 配合比例不当引起的裂缝

由于钢筋混凝土的配合比例不当是引起二衬裂缝的主要原因之一。配合比既要注重其功效性，又要注意其经济性。诸多的施工单位在进行隧道工程搭建时，就是只注重经济效益，而忽视了其在功效性方面的能力，导致混凝土配比出现错误，工程的耐久度，安全度与弯拉强度极大的降低。就弯拉强度而言，其必须满足混凝土路线设计规范当中的要求，而不满足规范的工程便会使得二衬裂缝出现的概率上升。要使所建设的工程耐久度达标，建筑当中的水泥用量有一定的要求，水灰比必须维持在一定的规定比例上，若达不到这个要求，就会使得强度达不到预期的要求，隧道的安全性与稳定性不合格。对于隧道建设配合比有一定的验证手段，运用一定的机械设备进行抗折强度试验，通过试验的记录数据，运用公式推导出具体数值，看是否与标准数值相符合。

2 隧道二衬裂缝的修补处理方法

2.1 表面修补法

对隧道二衬裂缝的修补，可以采用表面修补法。即在出现裂隙的隧道工程设施的表层进行修补。例如在西山隧道工程当中，由于地质条件的影响导致地下水涌水较多，水分渗入致使出现二衬裂缝。这时，可以在出现裂隙的表层涂抹油漆或者一些防渗防水的材料。这是裂隙修补的最简单的方法之一，而这种方法适用的工程隧道也有局限性。只有这些二衬裂缝对于隧道整体的稳定性与耐久度无影响时可以选用这种简单的处理方式。由于地势问题造成的大面积漏水渗水使用这种方法有很好的效果。某些裂缝由于自身的变形难以确定具体的渗水地点，采用表面修补法粘贴玻璃纤维布可以有效的改善这种情况。山西的隧道工程就采取了该种方法进行缝隙弥补。

2.2 缝隙填充法

缝隙填充法，顾名思义就是在出现裂缝的部位使用修补材料进行填充，这种方法适用于深度较小较浅的裂缝。在隧道的CRCP施工当中，为延长道路的使用年限与耐久度，通常进行刻槽与养生，当刻槽手段不当时，就容易出现二衬裂缝，随着裂缝的进一步加深反而会缩短隧道的使用年限。在隧道铺设当中，混凝土的摊铺不当也会使得道路的抗压能力与抗弯能力下降，出现二衬裂缝的几率大大提高，而这些二衬裂缝大多无法采取表面弥补的方式进行修正，而其深度不足导致难以使用灌浆封堵法，因此，填充法是最适用于这种裂缝的修补办法。对隧道CRCP材料性能进行研究，检测原材料的合格性以及混凝土的配比可以有效的预测出隧道出现的裂缝类型，然后在此基础上，准备好填充法所需要使用的材料与设备，当出现的裂缝未达到难以弥补的深度时便进行缝隙填充，从而防治裂缝恶化，增加隧道工程的稳定性与耐用性，保证隧道使用者的生命与财产安全。

2.3 灌浆封堵法

在隧道工程的CRCP结构设计当中，涉及到配筋设计与接缝设计这两个方面，钢筋混凝土的配筋数量与分布不当以及接缝手段的错误就导致出现的裂缝数量增加，深度加大，较大深度的裂缝无法使用表面修补法以及填充法的方式进行修补，而是必须采用灌浆封堵法。而且灌浆封堵法的适用范围最广，细小的裂隙以及深度较大的裂隙均可使用。这种方法是使用押送设备将胶黏材料压送到缝隙当中，从而对缝隙进行封堵，阻止水分的继续渗入以及裂缝的进一步恶化。这里所使用的材料大多数是环氧树脂以及甲基丙烯酸酯等。这种方法属于较为传统的缝隙弥补法，在山西的大多数隧道当中都有运用，且该过程不涉及电力的参与，方便快捷，稳定效果好，以上提到的封堵材料属于塑性材料，而刚性的材料以水泥砂浆为主。这种适用性较广的封堵技术在隧道二衬裂隙的修补当中占有重要的地位。

3 结语

由于我国交通行业的不断发展，车辆运行的不断增加，对隧道的承载要求以及安全性要求不断的提升。因此，本文就隧道二衬裂缝成因和修补处理进行了探讨。本文在理论分析的基础上结合了山西隧道的建设设计与修补方式，首先在隧道二衬裂缝成因中提出了环境，材料的影响出现的裂缝，施工操作不规范引起的裂缝以及配合比例不当引起的裂缝这三种因素，之后针对二衬裂缝提出了相应的修补方法，包括表面修补法，缝隙填充法与灌浆封堵法三种，从而为我国的隧道中出现的二衬裂缝的修补提供了相应的技术实践理论，促进我国隧道行业与交通事业的发展，提升我国综合国力。

[1] 交通部重庆公路科学研究所.公路隧道施工技术规范[M].北京:人民交通出版社,2004.

[2] 孙永林.浅谈混凝土裂缝成因及控制[J].山西建筑,2007,33(24):166-167.

On reasons for cracks of tunnel secondary lining and maintenance

Yan Feng

(Taiyuan-GujiaoExpresswayConstructionAdministrationDivision,Taiyuan030003,China)

According to the analysis of the reasons for the secondary lining cracks of tunnels, the paper illustrates the maintenance treatment techniques from the surface maintenance method, crack refilling method, and grouting blocking method, and introduces the applied scopes for the techniques, so as to improve the safety and durability of the tunnel.

tunnel, secondary lining crack, surface maintenance method, crack filling method

1009-6825(2017)03-0158-02

2016-11-15

闫 峰(1985- ),男，工程师

U457

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