公路隧道二襯裂縫的常見成因及防治措施

王玉龍

摘? ?要：公路隧道二襯是隧道結(jié)構(gòu)最外層的混凝土結(jié)構(gòu)層，其對隧道周圍結(jié)構(gòu)起到了支撐和穩(wěn)定的作用，并對隧道工程進行了必要的美化和防水處理。隧道二次襯砌混凝土是薄壁連續(xù)結(jié)構(gòu)，受到復雜的圍巖壓力作用，再加上隧道內(nèi)部施工條件較差導致的隧道襯砌裂縫問題是隧道工程常見的問題。

關鍵詞：公路隧道工程;二襯裂縫問題;裂縫問題成因;有效防治措施

在隧道工程的建設過程中，二次襯砌作為隧道工程的重要組成，其多采用整體化的鋼模板臺車、泵送混凝土施工工藝，但二襯混凝土表面經(jīng)常會出現(xiàn)裂縫問題、氣泡現(xiàn)象、泛砂情況等，如何避免二次襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)施工質(zhì)量問題，成為施工單位在隧道工程建設施工中重點關注的問題。因此，在實際施工中，施工單位要結(jié)合隧道工程的實際情況，從地質(zhì)條件、設計方法、施工工藝、試驗檢測等諸多方面，對裂縫問題的成因進行分析，采用合適的裂縫防止措施，保證其施工質(zhì)量。

1? ? 隧道二襯裂縫處理的重要意義

二次襯砌結(jié)構(gòu)是隧道結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，發(fā)生裂縫問題會直接影響到隧道工程的施工質(zhì)量和運營安全。襯砌開裂問題是隧道結(jié)構(gòu)出現(xiàn)漏水的主要原因，使裂縫問題更加嚴重。隧道襯砌裂縫問題主要是襯砌結(jié)構(gòu)變形、襯砌結(jié)構(gòu)開裂、襯砌結(jié)構(gòu)錯臺引起的，并且襯砌裂縫修復難度較大，會影響隧道工程的正常運營，甚至隧道襯砌結(jié)構(gòu)裂縫問題導致工程其他環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，如通風損壞、照明損耗等，其導致的襯砌結(jié)構(gòu)失穩(wěn)問題，嚴重影響公路工程的使用安全性和便捷性。

目前，隧道襯砌結(jié)構(gòu)裂縫問題幾乎成為公路隧道工程建設施工中的通病，成為隧道裂縫防治和預防的難點。因此，針對公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)裂縫問題進行預防和控制具有重要意義。我國公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)裂縫問題日益嚴重，急需施工單位在施工階段，針對隧道襯砌結(jié)構(gòu)裂縫問題進行研究分析，消除隧道工程中存在的安全風險隱患，提高公路隧道工程通行使用的安全性，為人們營造安全出行環(huán)境。

2? ? 隧道二襯裂縫產(chǎn)生的根本原因

2.1? 施工材料因素

混凝土材料的收縮性能會引起地下結(jié)構(gòu)的滲水效果，并且混凝土的自收縮在恒溫絕濕的條件下，不會與外界環(huán)境進行水分交換。由于凝膠材料的水化作用會引起自身結(jié)構(gòu)體積的收縮。所以，減少或者延緩混凝土材料的干燥性，對預防混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問題具有重要意義。隨著時間的不斷流失，混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)碳化，這會嚴重損傷了混凝土結(jié)構(gòu)的密實性，從而降低混凝土結(jié)構(gòu)的強度，導致裂縫問題的產(chǎn)生。在隧道襯砌結(jié)構(gòu)施工中，部分骨料配制的襯砌混凝土結(jié)構(gòu)會因收縮變形較大，而導致襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問題。在實際的施工中，要注意骨料材料的質(zhì)量，選擇符合施工技術規(guī)范的骨料材料，避免襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問題?；炷敛牧现羞m當添加泵送劑、減水劑等外加劑，都會減少混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)收縮變形的情況，有利于減少襯砌結(jié)構(gòu)的裂縫問題。

2.2? 氣候溫度因素

氣候溫度對隧道襯砌結(jié)構(gòu)的影響較大，主要分為環(huán)境溫度、混凝土水泥材料水化熱、環(huán)境濕度3個方面。溫度應力主要是由隧道襯砌混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)干縮問題和溫縮變形所引起，再加上混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓性能遠高于抗拉性能的施工材料，其能抵抗溫度上升時產(chǎn)生的壓應力卻無法抵抗降溫時的拉應力。環(huán)境溫度降低的越多，溫度收縮變形會越大，就會更容易出現(xiàn)裂縫問題。洞口段隧道襯砌混凝土結(jié)構(gòu)受到的因素影響較大，更容易出現(xiàn)裂縫問題。在冬季，混凝土結(jié)構(gòu)受到的冷收縮更大，再加上其他因素會造成短隧道和中長隧道的洞口出現(xiàn)裂縫，嚴重影響公路隧道工程的正常使用。

3? ? 隧道二襯裂縫的有效防治措施

3.1? 嚴格控制施工材料質(zhì)量

針對造成隧道二襯裂縫的施工原材料進行質(zhì)量把控，主要是對水泥材料、碎石材料、砂子材料等進行嚴格控制。第一，針對水泥材料進行控制而言，需要將水泥用量控制在350 kg/m3左右，不可以將不同批次的水泥混合使用;而針對碎石材料進行控制而言，需要選擇較大粒徑的碎石材料，直徑控制在5.0～31.5 mm，保證碎石的含泥量以質(zhì)量計小于1%，針片狀的顆粒含量要小于15%;而針對砂子材料進行控制，需要選擇級配良好的中砂，細度模數(shù)控制在2.3～3.0，其含泥量控制在3.00%以下，硫化物在0.50%以下，氯化物在0.02%以下;而針對水體進行控制，需要選用飲用水，使用其他水源時，要保證pH>4。

3.2? 嚴格控制施工工藝技術

公路隧道工程中襯砌施工時間，需要在圍巖結(jié)構(gòu)和初期支護的變形基本穩(wěn)定時進行，當圍巖結(jié)構(gòu)變形較大且明顯時，需提前進行二次襯砌結(jié)構(gòu)處理，對初期的支護結(jié)構(gòu)或者襯砌結(jié)構(gòu)進行鞏固加強?；诖?，施工單位需要提高鉆眼水平，針對鉆爆參數(shù)進行優(yōu)化，提高光面爆破的實際處理效果，加強隧道工程開挖斷面的檢測，嚴格控制超挖和欠挖現(xiàn)象的發(fā)生，有效地控制隧道的開挖質(zhì)量。

混凝土材料在拌和過程中是導致襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問題的重要因素。因此，施工單位需要嚴格按照施工材料的配比進行科學的電子計量，保證各個施工材料添加配比的合理性?；炷敛牧显趯嶋H運輸過程中，攪拌運輸車需要始終保持著連續(xù)性轉(zhuǎn)動，保證混凝土結(jié)構(gòu)的良好和易性，降低裂縫問題的發(fā)生概率。

4? ? 結(jié)語

公路隧道工程中二襯結(jié)構(gòu)的混凝土施工是具有綜合性和技術性的施工作業(yè)內(nèi)容，不論哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差，都會導致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的質(zhì)量問題。因此，在施工階段，施工單位需要配備技術豐富的工作人員，采取有效的措施控制工程結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。

[參考文獻]

[1]高捷婷.公路隧道二襯裂縫的常見成因及防治措施[J].建材發(fā)展導向，2016（5）：144.