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摘要：近年来，很多公路隧道都出现不同程度的裂化情况。比如裂缝、剥落、渗漏水以及冻害等形式，其中，衬砌裂缝会对隧道结构的整体性造成严重影响，大大降低隧道衬砌的可靠性与安全性。基于此，笔者展开了以下概述。
关键词：隧道衬砌裂缝；渗漏水病害；整治技术
引言
在隧道施工及使用过程中，隧道衬砌断面往往需要承受较大的压应力，这种压应力的存在可以保证隧道具有更加安全的支撑，同时提升安全储备，避免围岩产生变形以及坍塌问题。隧道衬砌裂缝会使隧道结构的整体性能受到影响，若没有采取有效处理措施，会缩减隧道工程的使用寿命，使其存在较多的安全隐患。
一、衬砌裂缝病害概述
衬砌裂缝是隧道运营过程中一项常见病害。当公路隧道出现衬砌裂缝情况时，极易导致既有隧道出现渗漏水的情况，如果衬砌裂缝非常严重，则会大大降低公路隧道结构的承载力，进而使公路隧道出现失稳的情况，造成垮塌事故。具体来说，隧道衬砌裂缝主要分为四种情况：①竖向裂缝，即隧道中出现垂直轴线裂缝，该种形态的裂缝极易出现在沉降缝、施工缝和不同地段连接处，例如，每一板模筑的混凝土中间位置就很容易出现竖向裂缝，且其往往从边墙开始裂缝，一直延伸到拱腰结束；②纵向裂缝，多出现在隧道拱顶和拱腰附近，数量上要比竖向裂缝要少，但危害性远大于竖向裂缝，若任由纵向裂缝发展，极易造成隧道衬砌断裂甚至塌方危害；③斜向裂缝，多出现在边墙和隧道拱腰附近；④组合裂缝，即上述三种裂缝的任意组合形成的裂缝，一般会以X形或者Y形出现，一旦裂缝数量过大，则会形成网裂危害。
二、导致隧道衬砌裂缝及渗漏水问题的原因
1.材料因素
工程中的混凝土结构在收缩过程中，很容易导致裂缝，从而产生渗水问题。对混凝土收缩特性进行分析，能够发现其分为 2 种形式：干缩和自收缩。干缩，即在混凝土完成基本的养护后，内部的凝胶孔以及毛细孔吸附水产生了不可逆的收缩现象。自收缩是指的恒温条件下，胶凝材料的水化材料延期自身体积收缩的现象。因此，在施工和养护过程中，应采取合理的措施减少混凝土的干燥情况，保持混凝土结构的湿润，以免引起结构开裂。相关研究结果证实，配筋率以及混凝土的收缩变形存在着极为明显的负相关关系，即配筋率较大时，衬砌裂缝出现的可能性会有所降低。在隧道衬砌施工阶段，骨料的的掺入比例对混凝土的收缩特性影响较大，部分种类骨料配制的衬砌混凝土极易产生收缩变形问题，这种情况下混凝土结构非常容易出现裂缝问题，如砂岩等。
2.环境与温度
环境对隧道衬砌有一定的影响，重点表现于不同的方面，如环境湿度和温度等。若环境温度下降较快，温度收缩导致的变形极为明显，此时混凝土结构容易产生裂缝，如洞口段的隧道衬砌受温度的影响较大。例如，在冬季温度较低的情况下，中长隧道和短隧道的洞口很容易产生衬砌开裂的问题。若使隧道所处地区环境湿度较小，隧道衬砌混凝土收缩变形则会增大，并会因此产生极为明显的裂缝，影响隧道的正常使用。
三、隧道衬砌裂缝及渗漏水病害整治技术
1.病害整治方案选择
为保证隧道可正常运营又确保结构安全，经综合对比分析，考虑决定采用第二种处理方案，即抢险加固方案。具体处理方案如下:
（1）对隧道内其余暂未处治的贯通整模的疑似纵向施工冷缝，设置监测点位、加强日常巡查，以掌握病害发展情况。
（2）对隧道衬砌脱空部分，采用注浆填充等方式进行加固处理。
（3）对衬砌渗水处，加强日常巡查，若雨季出现喷射、涌流较小型渗水时，可对渗水进行封闭;若雨季出现喷射、涌流类较大型渗水时，则设置排水暗槽或接水盒引入排水边沟。
2.衬砌裂缝病害整治技术
针对本隧道病害段工程地质及水文地质条件及病害分布程度，结合既有线行车、施工要求及技术要求，采取安全、行之有效、技术可靠、经济合理的措施。根据裂缝调查分析概况，有针对性的对裂缝处理制定了相应的病害处理原则和方案。
（1）局部裂缝注浆及锚固。经过现场调查，当衬砌裂缝宽度 0．5 mm≤δ＜1 mm 时，裂缝深度通常不会贯通衬砌厚度。针对此类裂缝在两侧间隔 1 m设置长度约 3．5 m 的砂浆锚杆加固结构，同时对衬砌裂缝高压注入水泥浆进行封闭处理，注浆压力可现场试验确定，一般应大于 1．0 MPa。
（2）表面封闭法。一般情况下，宽度小于 0．5mm 以下的边墙局部裂缝，如果无水渗出，其对隧道的安全性和稳定性影响不大，可用钢丝刷将裂缝两侧清洗干净，采用涂抹材料(环氧砂浆、早强水泥砂浆、结晶渗透性材料等)，按一定比例配置，直接涂抹。如裂缝中有水渗出，应先堵水，再涂抹裂缝。
（3）Φ32 自进式锚杆 + 裂缝注浆 + 粘贴碳纤维布加固(见图 1)。
图2 加固处理情况
（2）主要施工技术步骤
对现场治理段进行复核 → 临时管线、管沟等保护 → 施做临时防护架及脚手架 → 凿除二衬混凝土表面内装，对表面清理、凿毛、涂刷界面剂 → 边墙机械刻槽 → 安装 H14 格珊拱架 → 布置钢筋网、连接纵向钢筋 → 施做锁脚锚杆→ 喷射 CF35 早强钢纤维混凝土，预留连接筋 → 养护至设计强度 → 喷射混凝土表面抛光处理，施做端头反光膜 → 机电设施恢复，临时支撑拆除。
结语
隧道衬砌开裂、渗漏水等是最为常见且较难根治的隧道病害，长期渗漏水对隧道内接触总之，网，轨道结构均产生较大的影响。因此，运营中应加强检查，发现病害应及时观测，调查其活动状况及规律，根据观测数据制定合理的治理措施。
参考文献
[1]李海波.刍议隧道衬砌裂缝及渗漏水病害治理技术[J].建筑工程技术，2018（11）.
[2]吴铭芳.公路隧道常见渗漏水病害及治理方案研究[J].珠江水运，2016(24).
[3]张文峰.隧道防水防渗漏方法[J].中华民居，2015（2）.
论文作者:曾展蔚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年6期
论文发表时间:2019/7/12
标签：裂缝论文; 隧道论文; 病害论文; 渗漏水论文; 混凝土论文; 情况论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2019年6期论文;