摘要：结合实际，在阐述隧道二衬背后脱空治理必要性的同时，对隧道工程二次衬砌背后脱空的原因进行研究，同时提出相关的治理措施，希望可以给此类工程提供借鉴。
关键词：隧道工程；二次衬砌；背后脱空；防治
0前言
伴随着现代铁路隧道项目在逐步的开发和应用[1]，我国隧道逐步进入到高维修时期中，很多施工问题也逐渐的显现出来，其中衬砌背后脱空而造成的结构裂缝问题，导致了后续的运营中存在着很多的安全隐患与问题，对于隧道运行安全性产生不良的影响。
1 隧道二衬背后脱空治理必要性
围岩、初支和衬砌之间其之间紧密的连接组合成为地下结构形式。采用新奥法、复合衬砌施工的方式所形成的隧道工程项目，初支与围岩会形成了共同变形、共同荷载方面的结构形式，在Ⅱ、Ⅲ坚固地层中，二次衬砌结构能够有效的承载总体载荷的30%以上，可以作为主要的安全基础结构形式。但在Ⅳ、Ⅴ软弱围岩中，二次衬砌就成为的主要的支撑结构部分，其需要承载整个结构约 50 %~70 %围岩荷载，可以有效的预防后续变形的问题[2]。隧道开挖施工结束之后，围岩结构也需要进行必要的应力释放，围岩收敛完成、初支之后会形成稳定结构，这样才能开始二衬施工[3]，可以形成具备抵抗载荷的稳定结构形式。但是当前的隧道施工还存在很多问题，因为进度要求比较高，初期支护一般都是临时支护的结构形式，需要保证持续开挖中提升工程的安全性。在围岩变形过大或者初期支护变形不收敛，又无法进行继续补强时，应该采用二衬施工来提升其安全性[2]。但是二衬施工极易受到很多外部因素的影响，导致初支与衬砌结构部分出现空隙，二者之间的接触受力状态发生改变，承载性能发生改变，支护结构的强度降低。因为二衬结构部分承载了比较大的围岩松散压力，如果存在脱空的问题，就会导致其围岩-初支衬砌荷载持续不连续的问题，进而导致了变形严重或者裂缝问题的存在，必须要在设计中承载能力就要有余量，可以有效的降低危害的影响，所以在进行二衬防脱空处理是非常关键的。
2 隧道二衬背后脱空成因分析
隧道二衬背后脱空问题主要是出现在拱顶与侧壁拱腰的位置上，在进行充分的分析之后，导致该问题的主要原因如下所示：
1）光面爆破效果非常差，导致了隧道的局部位置上出现了深度较大的凹坑结构，初支喷射的混凝土平整性无法达到要求，防水板挂设之后就会形成空腔，进而导致了防水板出现松弛度过大的问题，结构部分就会出现严重空洞。
2）防水板绷得太紧，不能和初支基面紧密的贴合，从而导致泵送混凝土结构中内部空隙出现脱空问题。如果防水板挂设太松，在混凝土受到挤压之后就会出现褶皱的问题，形成空隙。
3）端头模板封堵施工之后密实度比较差，接缝位置会出现漏浆的问题，进而导致混凝土下落而出现空洞。
4）施工过程中没有进行严格的原材料控制，砂砾过细，施工中配合比过大、塌落度比较大，浇筑施工结束之后容易出现徐变的问题而导致空洞出现。
5）混凝土浇筑完成之后振捣施工质量不足，内部存在严重的气孔、空洞等问题，上部混凝土浇筑之后因为自重的作用而导致下沉的问题出现，拱部存在空洞问题。
6）拱部结构浇筑过程中，混凝土输送或者施工方式不合理，导致该位置出现空洞。
7）拆管过早、提前脱模。施工单位为了可以提升施工速度，在初凝施工前进行拆管而导致其结构稳定性比较差，或者提前脱模会导致混凝土承载性能比较差，进而出现了解耦股开裂与下沉的问题。
8）衬砌台车底部稳定性比较差。在施工环节中，台车多数都是应用方木来进行轨道支垫，因为台车周边区域较为潮湿，方木在长期使用中出现损坏的问题，混凝土浇筑或者施工完成之后出现变形问题而导致的下沉，进而出现空洞。
9）施工过程中控制不到位而出现的脱空问题。
3隧道二衬背后脱空的处理、
3.1 拱顶
检查拱顶位置预留注浆管：为了能够有效的预防脱空并且能够及时处理存在的脱空问题，在混凝土浇筑施工前，应该间隔5~8 m 都需要在拱顶的最高位置上设置纵向注浆管。使用钢筋直接往返插入到钢管结构中，如果插入过程中比较顺利，就说明管道内部未堵塞，如果发生堵塞问题，应该做好标记。按照纵向注浆顺序需要在注浆孔的 50 cm 处钻孔（见图 1），然后安装20注浆管，在全部凝结之后才能开始进行注浆施工。
1 拱顶注浆孔布置
3.2 边墙
打设回填注浆孔：按照检测结果，采用必要的限深处理，需要在脱空位置的上、下缘的位置上设置20注浆孔（见图 2）。脱空位置比较大的情况下爱，应该合理的确定注浆孔间距，一般为2m。设置注浆管，长度为 20 cm（外 露）+ 衬砌厚度。钻孔施工环节，如果发现人员操作不当而造成的防水板打穿的问题出现，此时应该采用扩孔修补的方式来处理，也就是说在打穿的位置上进行人工扩孔施工，其半径需要超过
图 2 边墙注浆孔布置
10 cm，然后是应用防水板进行修补处理，之后是应用挂模浇筑膨胀混凝土实施封堵处理。
3.3 注浆施工
拱腰位置上注浆液应用的是水泥砂浆，拱顶脱空位置需要应用细石混凝土来进行回填施工。脱空位置的下侧边缘位置上开始进行钻孔注浆施工。注浆施工环节，应该随时观测其流量、压力与周边的衬砌等网卡。如果脱空位置处在边缘位置上，存在浆液流出的问题，应该使用木塞堵孔，并且降低注浆压力，保持压力5min，然后就是结束注浆施工，并且需要应用速凝水泥进行堵孔处理。注浆施工需要在二衬的强度达到设计要求的参数之后才能进行，同时需要将存在的渗漏问题需要使用化学浆液进行封堵处理。
3.4 注浆效果及复查
注浆施工结束后，应该全面的检测注浆施工的效果，以提升其注浆施工的质量水平，对于存在不合理的问题需要及时进行补浆处理，目前主要应用的是无损检测方法与理论分析法来进行。理论分析法就是综合分析钻孔施工的数据，检查确认其是否达到设计要求。无损检测方法则应用地质雷达进行全面的检测，确保不存在空洞问题。
4 隧道二衬背后脱空防治措施
1）严格控制光面爆破施工质量，欠挖位置需要立即清理干净，保证围岩的平整性达到要求，严格按照工程技术要求进行控制，对于喷射混凝土表面凹凸明显的位置要进行分层的喷射找平施工，以达到初支平面平整性的要求。
2）铺设过程中需要预留余量，长度与初期支护基面弧长比值10 ∶ 8[6]，从而可以保证混凝土与基面紧密贴合，不能出现防水板崩裂的问题，如果过送会出现空洞的问题。
3）拱部堵头板安装施工应该保证贴合的紧密性，应用双面胶进行施工，不能出现渗漏与跑浆的问题。
4）加强原材料的管理和控制，确保水灰比达到要求，消除干缩徐变问题。
5）浇筑施工之后要进行严格的振捣施工，要将内部空气排净，同时需要详细的观察浇筑状况，保证其内部饱满度达标。
6）混凝土浇筑过程中不能出现急于拆除输送管、脱模施工，再达到稳定性要求之后才能拆除。
5 结语
二衬施工完成之后极易出现脱空问题，给工程质量造成不良的影响，需要加强管理和控制，从而可以提升工程质量水平，提升交通运行安全性。
参考文献：
[1]隧道二次衬砌拱顶脱空分析及注浆处理[J].刘长宇，张青，王卓. 市政技术.2016（05）
[2]预防隧道二次衬砌脱空的新工艺[J].杨波，任尚强. 公路隧道.2017（03）
[3]公路隧道二次衬砌顶部脱空的分析与处理[J].刘益健，曾革. 湖南城建高等专科学校学报.2001（04）
[4]铁路客运专线隧道二次衬砌施工质量控制[J].仲辉. 山西建筑.2008（21）
[5]隧道二次衬砌拱顶混凝土灌筑技术分析与对策[J].钟享华. 铁道建筑技术.2007（S1）
[6]铁路隧道二次衬砌施工技术及常见问题处理方法分析[J].孙春雷. 建筑技术开发.2018（24）
论文作者:邹文飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签：隧道论文; 围岩论文; 注浆论文; 混凝土论文; 结构论文; 位置论文; 拱顶论文; 《基层建设》2019年第15期论文;