公路隧道衬砌裂缝检测与治理方案分析

彭 浩

（身份证号：5137011988****0011）

0 前言

当前常用的隧道衬砌类型包括锚喷、拼装、明洞、复合式、砼等多种类型，施工企业会根据工程具体需要适当选择相应的衬砌形式，确保公路隧道质量。无论是何种衬砌形式，在长期公路隧道使用过程中，难免会受到自然因素、人为因素等影响，出现一定裂缝质量问题。全面检测裂缝、综合分析裂缝成因对于后期制定裂缝解决对策具有重要意义。

1 隧道衬砌裂缝治理原则

相关工程企业在隧道衬砌裂缝治理上需要遵循一定的原则，以最大化确保治理质量，确保隧道衬砌符合相关国家标准，可正常使用。一般衬砌裂缝质量问题治理原则如下：（1）适应性原则。在公路隧道衬砌裂缝治理上需要遵循适应性原则，即根据衬砌裂缝实际检测情况，从裂缝产生原因入手，制定相应的治理方案。在裂缝治理上必须先要使用专业仪器对衬砌裂缝进行检测，全面分析裂缝处的长度、深度、裂缝表现特点等，尽可能为后期裂缝治理方案的制定提供可靠数据支持。（2）技术性原则。在公路隧道衬砌裂缝治理上，相关人员需要利用相应的治理技术，确保隧道衬砌裂缝问题治理过程中不会造成新的危害，同时可以确保修补后的隧道质量符合相关标准，确保公路隧道的整体质量[1]。（3）排查原则。公路隧道衬砌裂缝问题治理前需要对裂缝治理区域进行排查，避免出现错漏等情况，全面确保隧道裂缝处理质量。（4）资料收集与整理。每次公路隧道衬砌裂缝治理完毕后，相关人员需要做好资料的整理与收集工作，完善相应隧道档案，为之后道路隧道衬砌裂缝的处理提供有力数据支持。

2 S 公路隧道衬砌裂缝检测治理——衬砌裂缝检测与治理方案

2.1 工程概况

S 公路隧道位于我国S 省境内，属于场内交通（水电枢纽工程）的重要通道，隧道等级为二级公路，公路隧道K2+689.35—K4+087 为1397.0m，结构形式为单洞双车道，城门洞形断面，断面5.0m 净高，9.5m 净宽。隧道工程沿线地质情况十分复杂，地势较为陡峭，属于雅砻江左岸，45°—6O°边坡坡度，190m 最大埋深。隧道出口段主要为大理岩白色中厚层（下部）与角砾岩，进口段主要为片岩（角闪石）。利用超声波RSM-SY5N 检测仪、罗盘、钢卷尺、游标卡尺等仪器设备对隧道衬砌裂缝情况进行调查，并详细记录隧道裂缝情况，为后期隧道裂缝处理提供有效数据支持。

2.2 公路隧道裂缝衬砌裂缝检测结果

该隧道内检测出衬砌裂缝问题，衬砌裂缝有纵缝、横缝两种，其中横缝为3.01—6.03mm 裂缝宽、纵缝为3.0—5.01mm 裂缝宽，裂缝长度0.56—1.82m，裂缝深度3.52—16.32cm，设计衬砌厚度在30—45cm 之间，裂缝形态为起伏裂缝无渗漏情况。其中纵向缝隙在K4+010—K4+065 段直边墙（右侧），横向缝在K3+905—K4+065段直墙中部（左侧）。对裂缝发展情况进行砂浆条检测，7#、10#、12#、13#（隧道左侧）与2#、5#、9#、10#（隧道右侧）出现拉裂现象，K4+015—K4+061 处（隧道左侧）出现一定衬砌错台现象。对隧道衬砌及整体隧道的承载力等参数进行调查统计，统计结果裂缝对隧道整体承载力无影响，隧道质量还符合相应标准要求，因此在后期处理上只需针对衬砌裂缝与边坡进行修补等处理即可，无须重新修建。

2.3 公路隧道衬砌出现上述裂缝的原因分析

裂缝检测者根据裂缝表现特点及裂缝主要集中区域，分析产生上述裂缝问题的原因主要包括以下几种：（1）围岩与二次衬砌（混凝土）之间存在脱空情况。在隧道衬砌回填灌浆中施工时，回填灌浆作业中听到明显的岩块掉落打击衬砌的声音，判断围岩与二次衬砌之间有一定的脱空现象，由于这种脱空存在，导致围岩与衬砌紧密性不足，当围岩发生形变后，混凝土衬砌受力不够均匀，部分混凝土应力过于集中，进而导致衬砌出现裂缝问题。（2）施工缝处理还不够科学。检测发现的衬砌裂缝主要集中在施工缝纵向延伸区域，此种情况出现与直墙式断面受力不够高有一定关系，在工程前期施工中未利用整体浇筑的形式，使得施工缝受力相对薄弱，一定程度上致使裂缝的产生[2]。（3）自然因素影响诱发隧道裂缝产生。该工程隧道主要位于雅砻江河谷沿岸，被河谷深切，江岸两侧坡度较大，隧道出口段最大坡度达到6O°左右，导致隧道的偏压较为严重。加之坡体岩体（表层）松动风化厚度较大，达50m 左右，雨季来临后浅层滑动现象多发，影响了隧道周边围岩，对衬砌的受力情况产生影响，诱发隧道衬砌裂缝的产生。在隧道出口段的地质情况排查中也发现了边坡和山体裂缝。

2.4 公路隧道衬砌出现上述裂缝治理方案

根据工程的实际情况与对工程裂缝情况的综合分析，施工企业根据公路隧道的衬砌位置不同，遵循相应治理方案制定原则，制定了不同的隧道治理方案，具体方案如下：（1）洞外加固治理。从该工程裂缝产生原因上来看，衬砌裂缝产生与洞外边坡自然环境有很大关系，故施工企业制定洞外边坡加固方案，尽可能减少隧道出口段浅层滑动的现象发生，力保边坡土质稳定，阻断衬砌裂缝的进一步发展，加固隧道衬砌[3]。根据该工程技术要求与实际裂缝出现原因，施工技术人员制定采用锚筋桩与锚索框架梁（预应力）的综合手段，加固边坡，减轻边坡下滑的可能。两排锚筋桩坡脚，框架梁形式连接单排锚筋桩，Φ28mm 螺纹钢筋3 根焊接Φ120mm 钢管组成锚筋桩，5.0m×5.0m 间距，20.0m 以内的长度，设置注浆孔方便后期注浆施工。边坡加固采用无粘结拉力的锚索，在锚索连接上采用框架梁，200.0cm×100.0cm 梁断面尺寸，6.0m 以上锚固长度，5.0m×5.0m 间距，150.0kN设计拉力，M20 砂浆材料注浆，整个锚索施工在完整的基岩内进行。为了进一步提升边坡稳定性，利用沥青封闭坡体裂缝提升雨水防渗能力，减少雨水对边坡造成的不利影响。（2）隧道内衬砌加固处理。K33+850—K44+080 段内衬砌裂缝处理，采用L=6.0m、Φ28mm 砂浆锚杆梅花形加固方式，锚杆端部加设钢垫板15cm×15cm×0.8cm，1.5m 间排距。衬砌加固处理上先对锚杆进行作业施工，之后需要立即回填灌浆（拱顶和侧墙）作业，80.00mm 灌浆孔径、2.0m 间排距（灌浆孔）、9m 孔深0.1—0.3MPa 灌浆压力、0.5：1—1：1 水灰比控制，全面确保加固质量。衬砌裂缝治理完毕后再次质量检测，裂缝问题已经解决，半年后再次进行检查裂缝并未扩大，无新裂缝问题出现，并将相应处理资料整理录入保存。

3 结束语

综上所述，公路隧道衬砌裂缝检测与治理方案的制定要结合具体工程实际情况，综合分析衬砌出现裂缝的具体原因，并按照适应性、技术性、排查、资料整理等原则，制定相应治理方案，收集相应资料，促进衬砌裂缝处理技术应用与发展。