隧道二襯裂縫成因和修補(bǔ)處理

閆 峰

(太古高速公路建設(shè)管理處，山西 太原 030003)

隧道二襯裂縫成因和修補(bǔ)處理

閆 峰

(太古高速公路建設(shè)管理處，山西 太原 030003)

通過分析隧道二襯裂縫的產(chǎn)生原因，從表面修補(bǔ)法、縫隙填充法、灌漿封堵法三方面，闡述了隧道二襯裂縫的修補(bǔ)處理技術(shù)，并介紹了各處理技術(shù)的適用范圍，從而提高隧道的安全性與耐久性。

隧道，二襯裂縫，表面修補(bǔ)法，縫隙填充法

0 引言

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，人們的出行方式也發(fā)生了較大的改變，車輛的增多增大，都對道路的承載提出了一定的挑戰(zhàn)。相對應(yīng)的，隧道的交通路也在逐年的增加，這就使得隧道區(qū)域的道路結(jié)構(gòu)要不斷的完善。早期隧道尚不發(fā)達(dá)時(shí)，隨著車流量的不斷增加，通常在使用較短年限就出現(xiàn)了一系列的問題，極大的縮短了我國交通隧道的使用年限，造成了諸多的不便，為交通運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)行造成了極大的影響。本文就隧道二襯裂縫成因以及隧道二襯裂縫的修補(bǔ)處理方法進(jìn)行分析探討，從而為我國的隧道建設(shè)提供可供參考的方法與手段，延長隧道使用壽命。

1 隧道二襯裂縫成因

1.1 由于環(huán)境，材料的影響出現(xiàn)的裂縫

環(huán)境的影響，以及材料的選用是隧道二襯裂縫出現(xiàn)的重要因素之一。本文所研究的隧道項(xiàng)目區(qū)的氣候?qū)儆诟珊蛋敫珊荡箨懶约撅L(fēng)氣候區(qū)，春季降雨少，風(fēng)力較強(qiáng)，夏季雨水較多。該地區(qū)位于太原盆地與汾河河谷附近，地形較為復(fù)雜，土質(zhì)以黃土為主，西部地勢較高，東部地勢較低。植被覆蓋率一般，以松樹柏樹為主。由于周邊的地理環(huán)境影響以及項(xiàng)目建設(shè)時(shí)的設(shè)計(jì)思路，使得該隧道的東南區(qū)域以及西北區(qū)域的新生界覆蓋層很少，由于地勢的影響導(dǎo)致夏季雨水較易積累，積累的雨水會(huì)逐漸的滲入，使得建筑隧道出現(xiàn)二襯裂縫。當(dāng)前的隧道建筑大多采用的是鋼筋混凝土的材料進(jìn)行搭建的，配比設(shè)計(jì)是影響二襯裂縫出現(xiàn)的重要因素之一。這在下文當(dāng)中會(huì)進(jìn)行詳細(xì)的探討。假若材料自身的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，即使施工操作規(guī)范，配合比例得當(dāng)，也會(huì)出現(xiàn)二襯裂縫。

1.2 施工操作不規(guī)范引起的裂縫

施工操作的要求范圍較廣，正確的施工操作需要有經(jīng)驗(yàn)，具備專業(yè)素質(zhì)的工作人員進(jìn)行工作才能夠保證。因此，施工人員與工作人員在上崗前要進(jìn)行專業(yè)知識(shí)的考核與培訓(xùn)，并加強(qiáng)他們的生產(chǎn)安全意識(shí)。在材料與機(jī)械設(shè)備的選擇上也需要嚴(yán)格把關(guān)，只有質(zhì)量合格的材料以及功能齊全的機(jī)械設(shè)備才能保證隧道的穩(wěn)定與耐用。材料分配合理，擺放正確，施工步驟完整。一個(gè)隧道設(shè)施的穩(wěn)定耐用，對其基層的建設(shè)有較高的要求。需要保證其基層的平整度與壓實(shí)度，且不能受其他物質(zhì)的干擾，透層與封層的排布劃分必須均勻一致。隧道的施工放樣與模板安裝也要符合建筑要求，同時(shí)要設(shè)置隔離層，合理分布鋼筋層，混凝土的混合與攪拌也是關(guān)鍵因素。某些不良工程就是因?yàn)檫@些施工操作步驟缺失進(jìn)而導(dǎo)致二襯裂縫出現(xiàn)的幾率上升。

1.3 配合比例不當(dāng)引起的裂縫

由于鋼筋混凝土的配合比例不當(dāng)是引起二襯裂縫的主要原因之一。配合比既要注重其功效性，又要注意其經(jīng)濟(jì)性。諸多的施工單位在進(jìn)行隧道工程搭建時(shí)，就是只注重經(jīng)濟(jì)效益，而忽視了其在功效性方面的能力，導(dǎo)致混凝土配比出現(xiàn)錯(cuò)誤，工程的耐久度，安全度與彎拉強(qiáng)度極大的降低。就彎拉強(qiáng)度而言，其必須滿足混凝土路線設(shè)計(jì)規(guī)范當(dāng)中的要求，而不滿足規(guī)范的工程便會(huì)使得二襯裂縫出現(xiàn)的概率上升。要使所建設(shè)的工程耐久度達(dá)標(biāo)，建筑當(dāng)中的水泥用量有一定的要求，水灰比必須維持在一定的規(guī)定比例上，若達(dá)不到這個(gè)要求，就會(huì)使得強(qiáng)度達(dá)不到預(yù)期的要求，隧道的安全性與穩(wěn)定性不合格。對于隧道建設(shè)配合比有一定的驗(yàn)證手段，運(yùn)用一定的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行抗折強(qiáng)度試驗(yàn)，通過試驗(yàn)的記錄數(shù)據(jù)，運(yùn)用公式推導(dǎo)出具體數(shù)值，看是否與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值相符合。

2 隧道二襯裂縫的修補(bǔ)處理方法

2.1 表面修補(bǔ)法

對隧道二襯裂縫的修補(bǔ)，可以采用表面修補(bǔ)法。即在出現(xiàn)裂隙的隧道工程設(shè)施的表層進(jìn)行修補(bǔ)。例如在西山隧道工程當(dāng)中，由于地質(zhì)條件的影響導(dǎo)致地下水涌水較多，水分滲入致使出現(xiàn)二襯裂縫。這時(shí)，可以在出現(xiàn)裂隙的表層涂抹油漆或者一些防滲防水的材料。這是裂隙修補(bǔ)的最簡單的方法之一，而這種方法適用的工程隧道也有局限性。只有這些二襯裂縫對于隧道整體的穩(wěn)定性與耐久度無影響時(shí)可以選用這種簡單的處理方式。由于地勢問題造成的大面積漏水滲水使用這種方法有很好的效果。某些裂縫由于自身的變形難以確定具體的滲水地點(diǎn)，采用表面修補(bǔ)法粘貼玻璃纖維布可以有效的改善這種情況。山西的隧道工程就采取了該種方法進(jìn)行縫隙彌補(bǔ)。

2.2 縫隙填充法

縫隙填充法，顧名思義就是在出現(xiàn)裂縫的部位使用修補(bǔ)材料進(jìn)行填充，這種方法適用于深度較小較淺的裂縫。在隧道的CRCP施工當(dāng)中，為延長道路的使用年限與耐久度，通常進(jìn)行刻槽與養(yǎng)生，當(dāng)刻槽手段不當(dāng)時(shí)，就容易出現(xiàn)二襯裂縫，隨著裂縫的進(jìn)一步加深反而會(huì)縮短隧道的使用年限。在隧道鋪設(shè)當(dāng)中，混凝土的攤鋪不當(dāng)也會(huì)使得道路的抗壓能力與抗彎能力下降，出現(xiàn)二襯裂縫的幾率大大提高，而這些二襯裂縫大多無法采取表面彌補(bǔ)的方式進(jìn)行修正，而其深度不足導(dǎo)致難以使用灌漿封堵法，因此，填充法是最適用于這種裂縫的修補(bǔ)辦法。對隧道CRCP材料性能進(jìn)行研究，檢測原材料的合格性以及混凝土的配比可以有效的預(yù)測出隧道出現(xiàn)的裂縫類型，然后在此基礎(chǔ)上，準(zhǔn)備好填充法所需要使用的材料與設(shè)備，當(dāng)出現(xiàn)的裂縫未達(dá)到難以彌補(bǔ)的深度時(shí)便進(jìn)行縫隙填充，從而防治裂縫惡化，增加隧道工程的穩(wěn)定性與耐用性，保證隧道使用者的生命與財(cái)產(chǎn)安全。

2.3 灌漿封堵法

在隧道工程的CRCP結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，涉及到配筋設(shè)計(jì)與接縫設(shè)計(jì)這兩個(gè)方面，鋼筋混凝土的配筋數(shù)量與分布不當(dāng)以及接縫手段的錯(cuò)誤就導(dǎo)致出現(xiàn)的裂縫數(shù)量增加，深度加大，較大深度的裂縫無法使用表面修補(bǔ)法以及填充法的方式進(jìn)行修補(bǔ)，而是必須采用灌漿封堵法。而且灌漿封堵法的適用范圍最廣，細(xì)小的裂隙以及深度較大的裂隙均可使用。這種方法是使用押送設(shè)備將膠黏材料壓送到縫隙當(dāng)中，從而對縫隙進(jìn)行封堵，阻止水分的繼續(xù)滲入以及裂縫的進(jìn)一步惡化。這里所使用的材料大多數(shù)是環(huán)氧樹脂以及甲基丙烯酸酯等。這種方法屬于較為傳統(tǒng)的縫隙彌補(bǔ)法，在山西的大多數(shù)隧道當(dāng)中都有運(yùn)用，且該過程不涉及電力的參與，方便快捷，穩(wěn)定效果好，以上提到的封堵材料屬于塑性材料，而剛性的材料以水泥砂漿為主。這種適用性較廣的封堵技術(shù)在隧道二襯裂隙的修補(bǔ)當(dāng)中占有重要的地位。

3 結(jié)語

由于我國交通行業(yè)的不斷發(fā)展，車輛運(yùn)行的不斷增加，對隧道的承載要求以及安全性要求不斷的提升。因此，本文就隧道二襯裂縫成因和修補(bǔ)處理進(jìn)行了探討。本文在理論分析的基礎(chǔ)上結(jié)合了山西隧道的建設(shè)設(shè)計(jì)與修補(bǔ)方式，首先在隧道二襯裂縫成因中提出了環(huán)境，材料的影響出現(xiàn)的裂縫，施工操作不規(guī)范引起的裂縫以及配合比例不當(dāng)引起的裂縫這三種因素，之后針對二襯裂縫提出了相應(yīng)的修補(bǔ)方法，包括表面修補(bǔ)法，縫隙填充法與灌漿封堵法三種，從而為我國的隧道中出現(xiàn)的二襯裂縫的修補(bǔ)提供了相應(yīng)的技術(shù)實(shí)踐理論，促進(jìn)我國隧道行業(yè)與交通事業(yè)的發(fā)展，提升我國綜合國力。

[1] 交通部重慶公路科學(xué)研究所.公路隧道施工技術(shù)規(guī)范[M].北京:人民交通出版社,2004.

[2] 孫永林.淺談混凝土裂縫成因及控制[J].山西建筑,2007,33(24):166-167.

On reasons for cracks of tunnel secondary lining and maintenance

Yan Feng

(Taiyuan-GujiaoExpresswayConstructionAdministrationDivision,Taiyuan030003,China)

According to the analysis of the reasons for the secondary lining cracks of tunnels, the paper illustrates the maintenance treatment techniques from the surface maintenance method, crack refilling method, and grouting blocking method, and introduces the applied scopes for the techniques, so as to improve the safety and durability of the tunnel.

tunnel, secondary lining crack, surface maintenance method, crack filling method

1009-6825(2017)03-0158-02

2016-11-15

閆 峰(1985- ),男，工程師

U457

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