2011年一級建造師公路資料:隧道襯砌裂縫病害的防治
掌握隧道襯砌裂縫病害的防治
一、隧道襯砌裂損原因
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隧道設計時,因圍巖級別劃分不準、襯砌類型選擇不當,造成襯砌結(jié)構(gòu)與圍巖實際荷載不相適應引發(fā)裂損病害。例如:對一些具有膨脹性圍巖地段,未采取曲墻加仰拱襯砌;偏壓地段未采用偏壓襯砌;斷層破碎帶、褶皺區(qū)等局部圍巖松散壓力或構(gòu)造應力較大地段,襯砌結(jié)構(gòu)未能相應采取加強措施。對基底軟弱和易風化泥化地段,未設可靠防排水設施,混凝土鋪底厚度及強度不足。
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施工時,受技術(shù)條件限制、方法不當、管理不善,造成工程質(zhì)量不良。如:先拱后墻法施工時,拱架支撐變形下沉,造成拱部襯砌產(chǎn)生不均勻下沉,拱腰和拱頂發(fā)生施工早期裂縫。對Ⅳ級以下的圍巖,過去通常采用先拱后墻(上下導坑)施工方法,由于工序配合不當、襯砌成環(huán)不及時、落中槽挖馬口時拱部襯砌懸空地段過長、拱架支撐變形下沉等原因,都容易造成拱部襯砌產(chǎn)生不均勻下沉,導致拱腰和拱頂襯砌發(fā)生施工早期裂縫。拱頂與圍巖不密貼,在“馬鞍形”受力作用下,拱腰內(nèi)移張裂,相應拱頂上移,內(nèi)緣受擠壓。模筑混凝土襯砌拱背部位常出現(xiàn)拱頂襯砌與圍巖不密貼的空隙,由于不及時壓漿回填密實,就形成拱腰承受圍巖較大荷載,而拱頂一定范圍空載,這種常見的與設計拱部荷載不相符、對拱部襯砌不利的“馬鞍形”受力狀態(tài),正是導致拱腰內(nèi)移張裂、相應拱頂上移、內(nèi)緣受擠壓等常見病害產(chǎn)生的荷載條件。由于施工測量放線發(fā)生差錯、欠挖、模板拱架支撐變形、坍方等原因,而在施工中又未能妥善處理,造成局部襯砌厚度偏薄。過早拆除模板支撐,使襯砌承受超容許的荷載,易發(fā)生裂損。施工質(zhì)量管理不善,混凝土材料檢驗不力,施工配合比控制不嚴,水灰比過大,混凝土搗實質(zhì)量不佳,拱部澆筑間歇施工形成水平狀工作縫等,造成襯砌質(zhì)量不良,降低承載能力。
二、隧道襯砌裂縫病害的防治
1.設計時應根據(jù)圍巖級別、性狀、結(jié)構(gòu)等地質(zhì)情況,正確選取襯砌形式及襯砌厚度,確保襯砌具有足夠的承載能力。
2.施工過程中發(fā)現(xiàn)圍巖地質(zhì)情況有變化,與原設計不符時,應及時變更設計,使襯砌符合實際需求;欠挖必須控制在容許范圍內(nèi)。
3.鋼筋保護層必須保證不小于3cm,鋼筋使用前應作除銹、清污處理。
4.混凝土強度必須符合設計要求,宜采用較大的骨灰比,降低水灰比,合理選用外加劑。
確定分段灌筑長度及澆筑速度;混凝土拆模時,內(nèi)外溫差不得大于20℃;加強養(yǎng)護,混凝土溫度的變化速度不宜大于5℃/h。
5.襯砌背后如有可能形成水囊,應對圍巖進行止水處理,根據(jù)設計施工作防水隔離層。
6.襯砌施工時應嚴格按要求正確設置沉降縫、伸縮縫。

