隧道2次衬砌混凝土裂缝产生原因和防治措施

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发布时间：2021-10-20

资料介绍

公路隧道施工中，由于隧道受力情况的复杂性，外界环境条件的多变性，施工质量的波动性，隧道 2次衬
砌施工中或施工完成后，经常出现裂缝。对 2次衬砌混凝土完成后出现的裂缝进行理论分析，并根据裂缝危害程度
提出预防和治理措施，为隧道 2次衬砌施工质量控制提供参考。
关键词：隧道；2次衬砌混凝土；裂缝；产生原因；防治措施
文章编号：1009—6477(2010)02—0l16一o4 中图分类号：U459．2 文献标识码：B
Causes of Concrete Cracks on Secondary Lining in
Tunnels and Preventive Measures
LIN Huaiehuan
隧道施工中，2次衬砌是一道重要的工序。如
何避免裂缝的产生，确保 2次衬砌混凝土的质量，
使其达到内实外美，是公路建设者面临的课题。本
文通过对隧道 2次衬砌混凝土裂缝产生原因的全
面、深入分析，有针对性地提出防治混凝土裂缝产
生的措施。
1 裂缝产生原因分析
1．1 地质环境影响因素
隧道工程属地下工程，其受力结构及外部荷载
均与地质环境密切相关。首先，隧道地质环境受地
壳运动的影响在不断变化，但具体如何变化，变化
量多大，难以精确把握；其次，隧道施工时需爆破
开挖，这样势必会破坏隧道区域内原有岩体内力、
水文地质等的平衡。虽然在施工和运营阶段可以采
取一些措施，对隧道地质环境的各种变异进行一定
程度上的监控，但地质因素引起的岩体内力仍不可
避免地会影响隧道施工，当其影响超过 2次衬砌混
凝土自身所能承受的应力时，就会产生裂缝。
1．2 材质特性影响因素
2次衬砌混凝土随着时间的推移会发生碳化现
象，碳化会损伤混凝土的密实性，降低混凝土强
度，造成 2次衬砌混凝土产生裂缝。此外，2次衬
砌混凝土在浇筑过程中，水泥会放出大量水化热，
促使内部温度不断升高，在混凝土表面产生拉应
力Ⅲ；加之新浇混凝土因受到基础或已凝固混凝土
的约束，也会使混凝土内部出现拉应力，当这些
收稿日期：2009—11—21
作者简介：林怀钏 (1978一)，男，福建省泉州市人，硕士，助工
拉应力超出混凝土的极限抗拉强度时，就会产生
裂缝。
1．3 施工技术影响因素
1．3．1 施工测量
隧道开挖一般采用新奥法施工，但实际施工
中，不少施工单位并未真正按新奥法的要求进行
动态施工管理，尤其是施工过程中不认真对待施
工量测工作，不能做到以量测资料指导施工与修
正设计。对于围岩是否收敛、稳定，往往是通过
人眼观察、经验判断来代替实际量测，因此常常
在围岩尚未真正趋于稳定的情况下就浇筑 2次衬
砌混凝土。此外，因各种因素导致施工测量放线
发生的差错，常常造成隧道欠挖、塌方，初期支
护模板拱架支撑变形等，这些现象的发生都会降
低初期支护承载能力，从而增加 2次衬砌混凝土
产生裂缝的可能性。
1．3．2 施工工艺
1)开挖爆破质量。
现在，许多隧道都采用光面爆破的开挖技术。
隧道开挖光面爆破的效果将直接影响到隧道初期
支护的强度和稳定性。首先，如果光面爆破效果
控制不好，往往导致开挖断面环向轴线不能与围
岩压力拱轴线相协调，致使围岩自拱能力差，表
面平顺度无保障，造成初期支护稳定性差，开挖
后围岩对 2次衬砌混凝土的压力大，导致 2次衬
砌混凝土产生裂缝。其次，隧道开挖爆破时产生
的震动力会对周边围岩的稳定产生较大影响，如