公路隧道襯砌裂縫處治對(duì)策

程亞民

(寧夏公路管理局固原分局，寧夏 固原 756000)

我國(guó)地緣遼闊，各地地形復(fù)雜多樣，特別是對(duì)于一些高山林立的地區(qū)，在修建公路時(shí)需要建設(shè)隧道。目前在隧道建設(shè)中大多依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行隧道設(shè)計(jì)，同時(shí)受到隧道施工水平和隧道施工技術(shù)的限制，隧道的襯砌特別容易產(chǎn)生裂縫等工程災(zāi)害，對(duì)于隧道結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性和安全性具有十分嚴(yán)重的危害作用。

1 公路隧道襯砌裂縫隨機(jī)統(tǒng)計(jì)

從近些年隧道工程災(zāi)害統(tǒng)計(jì)來(lái)看，襯砌開裂是最主要的工程災(zāi)害，特別是襯砌的橫向、縱向、斜向和交叉裂縫，出現(xiàn)在隧道的各個(gè)位置，本文對(duì)某路段隧道工程進(jìn)行裂隙分析，對(duì)裂隙的分布位置和數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)如表1所示。

表1 裂縫分布統(tǒng)計(jì)

2 公路隧道襯砌裂縫產(chǎn)生的原因

公路隧道的裂縫產(chǎn)生在任何的施工階段和運(yùn)營(yíng)階段，其成因來(lái)自各方各面，包括隧道工程的材料、設(shè)計(jì)、施工等方面都有可能造成裂縫產(chǎn)生。

(1)設(shè)計(jì)原因 隧道的設(shè)計(jì)包括隧道的全過(guò)程設(shè)計(jì)，隧道的整體線位布置，隧道的進(jìn)出口、隧道的結(jié)構(gòu)、隧道的開挖方式等，都有可能造成隧道襯砌裂縫的產(chǎn)生。隧道區(qū)的地質(zhì)情況非常不穩(wěn)定，圍巖的破碎性差，穩(wěn)定性差，容易開裂，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行合理的考慮。連拱結(jié)構(gòu)，隧道的施工工序復(fù)雜，結(jié)構(gòu)受力情況較為復(fù)雜多變，因此設(shè)計(jì)時(shí)較難達(dá)到理想的狀態(tài)。

(2)材料原因 隧道的二次襯砌主要是鋼筋混凝土組成，混凝土的等級(jí)選擇需要根據(jù)隧道結(jié)構(gòu)的整體性等綜合條件進(jìn)行確定，混凝土材料是隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)能否滿足設(shè)計(jì)安全的重要因素。混凝土材料引起襯砌開裂的主要原因包括一下幾個(gè)方面，混凝土生產(chǎn)時(shí)各種材料的配合比誤差較大，同時(shí)混凝土中摻雜了不合格的外加劑，導(dǎo)致混凝土的材料不合格，混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間和質(zhì)量對(duì)混凝土的二次襯砌的質(zhì)量具有重要的影響。

(3)施工工藝原因 施工工藝不當(dāng)也會(huì)造成隧道襯砌的結(jié)構(gòu)發(fā)生開裂等現(xiàn)象，主要原因是，隧道開挖時(shí)，混凝土襯砌厚度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，混凝土制作過(guò)程的施工工藝造成的混凝土質(zhì)量問題也會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫等問題，拆模時(shí)間和混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間的不足也會(huì)造成混凝土的強(qiáng)度不足，在高應(yīng)力的作用下也會(huì)出現(xiàn)襯砌裂縫等問題。

(4)技術(shù)原因 隧道產(chǎn)生裂縫的技術(shù)原因有眾多方面的原因，前期地質(zhì)調(diào)研的不詳細(xì)，施工技術(shù)人員的施工水平和職業(yè)道德，也會(huì)在一定程度上造成混凝土襯砌裂縫的產(chǎn)生。

3 裂縫的處理方式

3.1 結(jié)構(gòu)抽換技術(shù)

結(jié)構(gòu)抽換技術(shù)就是通過(guò)將產(chǎn)生裂縫的混凝土進(jìn)行拆除，隨后將新混凝土進(jìn)行澆筑，對(duì)隧道重新產(chǎn)生支護(hù)作用，此項(xiàng)施工技術(shù)適用于已經(jīng)失去支護(hù)作用的混凝土，因此在進(jìn)行混凝土更換時(shí)需要進(jìn)行合理的支護(hù)，門型鋼架是一種經(jīng)常采用的支撐結(jié)構(gòu)，可以保證施工技術(shù)人員的安全，原混凝土的拆除可以通過(guò)微震爆破方式進(jìn)行，通過(guò)微震爆破方式可以最大程度的減少非壞區(qū)的混凝土破壞。

3.2 襯砌補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)

襯砌補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)通過(guò)在原混凝土襯砌表面灌注混凝土，通過(guò)該方式可以在一定程度上抑制開裂混凝土的繼續(xù)開裂，還可以形成新的承載結(jié)構(gòu)，該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在原襯砌完全消失之后，首先對(duì)原襯砌的基礎(chǔ)上進(jìn)行鑿毛，隨后進(jìn)行混凝土表面進(jìn)行清洗，保證混凝土能夠達(dá)到施工的要求。

3.3 裂縫修補(bǔ)技術(shù)

裂縫修補(bǔ)技術(shù)是通過(guò)將修補(bǔ)材料嵌入到混凝土裂縫中，通過(guò)該方式加強(qiáng)對(duì)混凝土襯砌的補(bǔ)強(qiáng)作用，在進(jìn)行施工時(shí)需要對(duì)混凝土進(jìn)行分區(qū)施工，對(duì)于混凝土裂縫較密的地區(qū)，加強(qiáng)裂隙填充物的數(shù)量，對(duì)于裂縫區(qū)較少的區(qū)域采用較少的填充物，在實(shí)際施工過(guò)程一般采用樹脂砂漿材料進(jìn)行填充，樹脂砂漿材料具有強(qiáng)度高、防水性能好的特點(diǎn)。

4 結(jié) 論

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，地緣之間的差距越來(lái)越小，特別是西部大開發(fā)戰(zhàn)略和一帶一路戰(zhàn)略廣泛的推進(jìn)之后，越來(lái)越多的公路需要進(jìn)行建設(shè)，因此，對(duì)隧道的襯砌特別容易產(chǎn)生裂縫的工程災(zāi)害，采取有效治理措施十分有必要，只有這樣才能確保隧道的整體施工質(zhì)量。