2011年一級(jí)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
?。ㄒ唬┰O(shè)計(jì)方面的原因
隧道設(shè)計(jì)時(shí),因圍巖級(jí)別劃分不準(zhǔn)、襯砌類型選擇不當(dāng),造成襯砌結(jié)構(gòu)與圍巖實(shí)際荷載不相適應(yīng)引發(fā)裂損病害。例如:對(duì)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(yīng)力較大地段,襯砌結(jié)構(gòu)未能相應(yīng)采取加強(qiáng)措施。對(duì)基底軟弱和易風(fēng)化泥化地段,未設(shè)可靠防排水設(shè)施,混凝土鋪底厚度及強(qiáng)度不足。
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施工時(shí),受技術(shù)條件限制、方法不當(dāng)、管理不善,造成工程質(zhì)量不良。如:先拱后墻法施工時(shí),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(duì)Ⅳ級(jí)以下的圍巖,過去通常采用先拱后墻(上下導(dǎo)坑)施工方法,由于工序配合不當(dāng)、襯砌成環(huán)不及時(shí)、落中槽挖馬口時(shí)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(dǎo)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(yīng)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(shí)壓漿回填密實(shí),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(shè)計(jì)拱部荷載不相符、對(duì)拱部襯砌不利的“馬鞍形”受力狀態(tài),正是導(dǎo)致拱腰內(nèi)移張裂、相應(yīng)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(cuò)、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(yàn)不力,施工配合比控制不嚴(yán),水灰比過大,混凝土搗實(shí)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(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)圍巖級(jí)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(shè)計(jì)不符時(shí),應(yīng)及時(shí)變更設(shè)計(jì),使襯砌符合實(shí)際需求;欠挖必須控制在容許范圍內(nèi)。
3.鋼筋保護(hù)層必須保證不小于3cm,鋼筋使用前應(yīng)作除銹、清污處理。
4.混凝土強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)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(shí),內(nèi)外溫差不得大于20℃;加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),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(yīng)對(duì)圍巖進(jìn)行止水處理,根據(jù)設(shè)計(jì)施工作防水隔離層。
6.襯砌施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按要求正確設(shè)置沉降縫、伸縮縫。


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