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1、隧道襯砌混凝土開裂原因分析與預防措施摘要：隧道二次襯砌混凝土的開裂不僅降低隧道的安全質(zhì)量及耐久性，而且影響隧道的施工與應(yīng)用環(huán)境。文章分析了引起隧道襯砌開裂的相關(guān)因素，分析了產(chǎn)生隧道襯砌混凝土裂縫的原因，提出了相應(yīng)的預防措施，為今后類似工程的設(shè)計與施工提供了參考與借鑒。中國2/vie 關(guān)鍵詞：隧道；襯砌混凝土；開裂；對策 隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)混凝土開裂會影響其長期使用性能，導致結(jié)構(gòu)耐久性退化。公路或者客運專線隧道二次襯砌的細微裂縫甚至會在車輛運行作用下（振動、氣動壓力）擴展，影響行車安全。隧道二次襯砌混凝土開裂是一種普遍現(xiàn)象，裂
2、縫的產(chǎn)生和發(fā)展不僅會影響工程結(jié)構(gòu)的自身強度。同時，裂縫的存在會導致隧道滲漏水現(xiàn)象的發(fā)生，特別是在地下水豐富且水質(zhì)有腐蝕性的情況下會對襯砌結(jié)構(gòu)造成非常大的危害。由于隧道襯砌裂縫的出現(xiàn)是不可避免的，因此如何將早期裂縫控制在可以接受的范圍內(nèi)，而不影響結(jié)構(gòu)自身的使用性能和安全性能。因此，對隧道襯砌早期裂縫控制與防治進行研究具有重要意義?！ ?工程概況 拉庚拉隧道位于青海省玉樹州稱多縣境內(nèi)，進口位于珍秦鄉(xiāng)，隧道走行于青藏高原三江源東部，海拔較高，地貌單位主要為冰緣水流構(gòu)造侵蝕中山，冰緣水流構(gòu)造侵蝕低山丘陵、河谷帶沖洪積平原、侵蝕堆積河
3、谷等，巖性主要為三疊系砂巖、頁巖、泥巖、板巖、砂質(zhì)板巖及片巖，受區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造影響，巖體節(jié)理裂隙十分發(fā)育，巖體較碎。隧道襯砌采用復合式襯砌施工，襯砌為C30鋼筋混凝土，雙層鋼筋層距39cm，Φ22環(huán)向主筋間距20cm，Φ12縱向分布筋間距30cm，φ8箍筋于節(jié)點布置。襯砌厚50cm，預留30cm補強空間。襯砌須及時施作，與掌子面距離不大于70m，保證安全步距?！ ?隧道襯砌開裂機理分析 從襯砌本身材料缺陷及施工缺陷上考慮，由于隧道襯砌在澆筑過程中不可避免會存在微孔洞和微缺陷，而這些孔洞、缺陷的存在就是初始微裂縫發(fā)生并發(fā)展的起源
4、。在圍巖壓力作用下，襯砌結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力逐漸增大，特別是在襯砌的某些部位諸如拱頂，由于澆筑不足夠等原因造成襯砌后背空洞等問題，會使襯砌產(chǎn)生拉力區(qū)，當其抗拉壓強度超過其自身所能承受的拉壓強度時，混凝土就會發(fā)生損傷出現(xiàn)微觀甚至宏觀裂縫，而這些缺陷在外力場和變形場的作用下，裂縫的尖端處由于應(yīng)力集中而成為高應(yīng)力區(qū)，這些區(qū)域的存在又將進一步使已產(chǎn)生么就會導致干縮裂縫或是溫度裂縫的出現(xiàn)。 4隧道襯砌混凝土裂縫的預防措施 4.1嚴格控制原材料 通過合理選擇原材料和混凝土配合比，降低混凝土的熱強比，提高混凝土的抗裂性能。選用熱膨脹系數(shù)波折巖
5、石骨料，使拌制的混凝土彈性模量低，極限拉伸值也較大；選用符合規(guī)定要求的低熱水泥，在配合比設(shè)計時，在滿足設(shè)計強度的前提下，盡可能改善骨料級配，特別要發(fā)揮外加劑的作用，最大限度地減小水泥用量，同時減小水灰比。應(yīng)用能滿足和易性要求的最小用水量，不用過大的坍落度。根據(jù)外加劑對混凝土性能的影響，綜合考慮多種因素的共同作用，通過試驗選擇合適的外加劑。 4.2嚴格控制混凝土施工質(zhì)量 施工中認真執(zhí)行“三檢制”，對包括水灰比、骨料級配、拌和時間、平倉、振搗、初凝等各個環(huán)節(jié)嚴格控制，確保原材料符合標準要求，混凝土拌和質(zhì)量優(yōu)良，混凝土試件設(shè)計齡
6、期保證強度、離差系數(shù)等均滿足設(shè)計要求。采用二次振搗工藝，以提高混凝土的密實度和抗拉強度，并采用附著式振搗器振實，去除浮漿，以減少表面收縮裂縫。均勻澆筑混凝土，施工時充分考慮模板內(nèi)圍繞鋼筋和斜面部位的混凝土早期沉淀收縮作用?！ ?.3加強施工養(yǎng)護 采取灑水養(yǎng)護和覆蓋養(yǎng)護法盡早開始養(yǎng)護，保證混凝土在適宜溫度、濕度條件下使硬化過程正常進行，不致由于蒸發(fā)變干而引起水化作用失常，發(fā)生強度增長受阻、干縮裂縫等有害現(xiàn)象?！ ?.4控制拆模時間 根據(jù)試件齡期強度條件確定拆模時間，在初期支護變形穩(wěn)定后施工二次襯砌的，拆模試件強度達到8.0M
7、Pa以上時，方可拆模；在初期支護變形未穩(wěn)定而提前施作二次襯砌的，拆模時混凝土強度應(yīng)達到設(shè)計值的100%以上?！ ?結(jié)語 隧道二次襯砌混凝土的開裂是一種較為嚴重的病害，會對隧道的安全質(zhì)量以及耐久性產(chǎn)生不良的影響。當襯砌的開裂行為發(fā)生時，圍巖地下水會由裂縫滲漏流出，對混凝土產(chǎn)生侵蝕作用，在一些寒冷地區(qū)，滲漏水又會產(chǎn)生反復持續(xù)的凍融破壞，降低使用強度。因此應(yīng)對隧道開裂應(yīng)引起足夠的重視，在設(shè)計階段，應(yīng)運用綜合分析手段選擇合理的技術(shù)參數(shù)，在施工階段要加強混凝土的施工組織和過程控制，盡最大可能采用工程技術(shù)措施預防隧道裂縫的發(fā)生。要有效地
8、控制襯砌混凝土開裂，應(yīng)加大現(xiàn)場監(jiān)控量測工作，并及時進行信息反饋；保證初期噴射混凝土及時得到封閉，二次襯砌混凝土及時形成環(huán)體；不斷提高初期支護施工質(zhì)量，確保初期支護的穩(wěn)定；要堅持“勤量測”原則，按照現(xiàn)場監(jiān)控量測數(shù)據(jù)指導施工；在施工過程中，不斷優(yōu)化施工方案，對不合理的施工工藝及時
