隧道二衬环向裂缝成因分析及其防治对策研究范文

第一篇：隧道二衬环向裂缝成因分析及其防治对策研究范文

隧道二衬环向裂缝成因分析及其防治对策研究 前言

二衬裂缝是公路隧道施工中常见的病害之一。裂缝不仅影响美观，还给结构稳定埋下安全隐患。裂缝如果处理不及时，则可能引起二衬渗（漏）水、钢筋锈蚀，并造成结构受力重分布，引起裂缝扩展，形成恶性循环。严重时可能引起二衬局部掉落，甚至造成结构的整体性破坏，从而缩短隧道的维护周期和使用寿命[1]。

根据裂缝与隧道轴线的走向关系，隧道二衬裂缝可以分为纵向裂缝、斜向裂缝和环向裂缝。一般认为环向裂缝多发生在施工缝、沉降缝处，或发生在洞口、不良地质地带与完整岩石地层的交接处[2]。本文以闽西北某高速公路山岭隧道为工程背景，深入调查环向裂缝分布特征和发展趋势，在此基础上，探讨工程地质条件、地下水、二衬质量、二衬模板台车等因素对二衬环向裂缝形成的影响，并提出相应的防治对策。裂缝调查 2.1 裂缝分布特征

闽西北某高速公路山岭隧道系双洞分离式四车道隧道，左洞进出口桩号为ZK16+428～ZK17+912，全长1484m；右洞进出口桩号为YK16+429～YK17+940，全长1511m。隧道施工结束后于2009年2月发现左洞和右洞在K17+600～+800段不同程度出现环向裂缝。

结合裂缝分布及工程实际情况，采用非金属超声波仪、裂缝宽度测定仪检测裂缝发展的深度和宽度。同时采用钢筋位置测定仪和地质雷达检测对应位置钢筋保护层厚度和二衬厚度，在此基础上判定裂缝是否穿透钢筋保护层厚度或贯穿隧道二衬。

现场观测发现K17+600～+800段裂缝以垂直隧道纵轴的环向裂缝为主，局部存在斜裂缝。斜裂缝主要出现在配电室和消防窗等开洞位置，这些位置的裂缝与局部开洞引起应力集中有关。左洞共发现12条环向裂缝，其中6条贯穿整个横断面；右洞发现16条环向裂缝，其中3条贯穿整个横断面。右洞裂缝数量及发展规模大于左洞。

根据非金属超声波仪检测获得的裂缝深度数据和地质雷达检测所获得的二衬厚度数据，获知部分裂缝深度与二衬厚度大小接近，因此可以判定部分位置裂缝已经贯穿二衬。

2.2 裂缝发展趋势

图1 ZK17+752处裂缝粘贴玻片开裂 图2 有限元计算模型

2009年2月所发现出现的环向裂缝，在5月至6月呈扩展趋势，表现为裂缝数量增多，长度增大，但裂缝宽度变化不明显，裂缝两侧未见明显错台。为观察裂缝宽度是否增加，于2009年7月8日在裂缝位置粘贴玻片。7月21日发现左洞2条裂缝、右洞4条裂缝所粘贴部分玻片开裂，7月30日左、右洞各新增1条裂缝所粘贴部分玻片开裂。开裂玻片均有明显的裂缝，但无明显的上下错动和左右拉开现象（图1）。玻片拉裂表明隧道部分裂缝在观测期间还处于发展状态。

图3 开挖结束隧道洞顶应力σ1 图4 开挖结束隧道洞顶应变εp1

根据勘察设计资料，该隧道地处剥蚀丘陵地貌，地形起伏较大。出现裂缝的地段（K17+600～+800）高程范围为290～360m，K17+755附近处存在16m深冲沟，右洞地表沟深大于左洞（图2），沟走向与隧道纵轴呈120°斜交，沟中存在季节性流水。此处左洞埋深54m，右洞埋深44m。调查发现左洞和右洞在K17+750～+760附近均存在裂缝，且右洞在此里程附近裂缝数量多于左洞。因而可以推断，裂缝的出现与隧道纵向埋深变化大存在很大关联。

隧道纵向埋深差异大，意味着洞内围岩在纵向存在偏压，冲沟是纵向偏压存在最常见之处。为进一步分析隧道纵向偏压影响，采用MIDAS有限元软件对K17+550～+850地段进行计算分析，计算模型如图2所示。围岩按Ⅴ级处理，采用Mohr-Coulomb本构模型。

开挖结束隧道K17+600～+800段洞顶最大主应力σ1如图3所示。结果显示，该段σ1沿里程变化复杂，隧道结构受力不均匀。整体而言右洞荷载大于左洞，且荷载不均匀性比左洞更为明显。结构受力不均匀可直接引起变形不均匀，相当一部分裂缝位置与应力峰值位置有很好的对应。

开挖结束隧道K17+600～+800段洞顶最大塑性主应变εp1如图4所示。结果显示，开挖结束可引起隧道周边围岩发生较大的塑性应变，达到10-3数量级。较大的塑性应变代表隧道开挖后围岩将发生较大不可恢复的变形，隧道结构支护不足容易引起结构出现裂缝甚至失稳。隧道裂缝出现位置与塑性主应变值偏大的位置有较好的对应。右洞塑性主应变值普遍大于左洞，因而右洞裂缝的数量比左洞偏多。因此，该段隧道地质条件差、隧道纵向埋深差异大是引起裂缝的主要原因之一。

3.2 地下水

K17+600～+800段具赋水条件，地下水主要来自大气降水及地下水侧向补给，水量随季节性变化大。隧道所处区域春夏两季降水多，强度大。分析段于2008年9月底完成隧道二衬，在此之前，开挖、初支施工期间对地下水“以排为主”，降低了地下水位。二衬浇筑后，2008年10月至2009年1月枯水期间，水位上升不明显；2009年春夏两季降水丰富，使隧道围岩地下水位抬升，从而导致更大部分的围岩孔隙水压力增大，岩土体饱和度增大，或者由非饱和状态进入饱和状态，引起围岩强度降低，对隧道结构的稳定带来不利影响。

仿真计算水位上升后隧道K17+600～+800段洞顶最大主应力σ1如图5所示，对比图4和图5，水位上升引起隧道结构产生更大的塑性变形，不利于隧道结构的稳定，容易产生裂缝。隧道分析段于2009年2月发现裂缝，5、6月裂缝数量增多，至7月仍呈发展趋势，这与地下水水位变化存在很大关系。地下水位变化也是引起该隧道二衬产生裂缝的主要原因之一。裂缝影响因素分析

为深入了解隧道裂缝出现的原因，本文将从工程地质条件、地下水、二衬质量、二衬模板台车等方面展开分析。

3.1 工程地质条件

隧道K17+600～+800段围岩以Ⅴ级为主，为弱风化变质砂岩，地层破碎。隧道围岩条件较差，容易引起不均匀变形以及地基不均匀沉降；围岩条件差，二衬施作以后围岩变形没有完全稳定，且低强度围岩具有流变性质，二衬仍承受一定的作用力。

图5 水位上升后隧道洞顶应变εp1

3.3 二衬质量 3.3.1 钢筋保护层厚度

采用钢筋位置测定仪在裂缝两侧各1m范围内，在拱顶、拱腰和边墙三个部位测定钢筋保护层厚度。检测得出除个别位置满足设计要求以外，大部分检测位置钢筋保护层厚度大于设计值。

项目 部位 左边墙

左 洞 右边墙 左拱腰 右拱腰 拱顶 左边墙 右边墙

右 洞 左拱腰 右拱腰 拱顶 钢筋保护层厚度 均值（cm）9.7

标准差

变异系

均值

二衬厚度 标准差 3.6 1.0 5.1 4.3 4.8 6.2 2.6 4.7 6.8 2.9

变异系

二衬混凝土强度 均值

标准差

变异系 数（%）

数（%）（cm）25.2

48.8 47.8 44.9 47.6 44.9 48.2 47.7 48.9 46.4 47.4

数（%）（MPa）7.3 2.1 11.4 9.0 10.8 12.8 5.5 9.6 14.5 6.2

35.3 36.4

2.4

12.8 12 11.3

2.1 3.1 2.2

16.3 25.9 19.5

7.8 21.4

10.9 12.3

2.5 3.5

23.2 28.5

8.6 24.3（1）粘结锚固性能要求：保证钢筋能与混凝土共同受力，发挥设计计算所需的强度。为使受力钢筋与握裹层混凝土之间有必要的粘结强度，混凝土应有一定的相对厚度。

（2）耐久性要求：保证钢筋在设计年限内不发生危及结构安全的锈蚀。混凝土的高碱性环境使钢筋表面形成稳定的保护膜，使钢筋不受锈蚀。钢筋锈蚀的前提是保护膜发生破坏，即混凝土碳化。由于混凝土碳化导致碱度降低，丧失保护作用，当碳化达到钢筋表面时，在潮湿环境中钢筋容易发生电化学腐蚀。

从锚固和耐久性的角度来看，保护层厚度越大越好，但从受力的角度看则正好相反。钢筋在混凝土结构中的抗力多表现为抗弯承载力，在截面高度确定的条件下，保护层厚度加大，有效高度就减小，钢筋抗弯承载力降低，构件抗力将受到影响。因此在保证锚固、耐久性的条件下，保护层厚度应尽量取小值。分析段二衬大部分位置钢筋保护层厚度过大，这不利于二衬抗弯，容易引发裂缝。

对测得的钢筋保护层厚度数据进行统计分析（表1），可知左右洞沿桩号方向二衬钢筋保护层厚度变化较大，边墙、拱腰、拱顶均如此。钢筋保护层厚度差异较大，可引发隧道二衬沿桩号方向受力差异大，易导致变形不协调，进而引起裂缝产生。

3.3.2 二衬厚度及空洞情况

采用地质雷达扫描拱顶、拱腰和边墙二衬，发现二衬背后存在1处小空洞，部分位置二衬厚度不足，二衬厚度不足的位置与裂缝位置有很好的对应关系。

二衬厚度差异与初支平顺度直接相关，初期支护的平顺度直接影响着二衬混凝土的受力状况及内部收缩变形自由度[4]。良好的平顺度能在一定程度上避免二衬混凝土外部应力的集中，同时直接影响到二衬混凝土厚度的均匀性，如果二衬混凝土的厚度均匀性差，则在外应力作用下极易在厚度薄弱部位出现裂缝。对裂缝附近二衬厚度值进行统计（表1），发现左洞拱腰、拱顶，右洞左边墙、右拱腰二衬厚度沿里程差异相对较大。

因此，裂缝出现与部分二衬厚度不足、厚度分布不均有关。3.3.3 混凝土强度

表1 隧道二衬质量数据统计

在隧道左、右洞K17+600～+800边墙处取芯，芯样中存在少量直径0.5mm的小孔洞，级配良好，骨料未见风化，胶结良好。孔洞存在可能是由混凝土振捣不密实引起，属于轻微缺陷，对裂缝形成影响不大。

发现芯样试验结果表明二衬混凝土强度均大于设计强度25.0MPa，但是其差异较大（表1）。由于隧道围岩条件差，二衬施作以后围岩变形没有完全稳定，且低强度围岩具有流变性质，二衬仍承受一定的作用力。在内外力作用下，材料强度不均匀将直接导致变形不协调，容易引起裂缝的产生。

3.4 二衬模板台车 该隧道施工采用的二衬模板台车长度为12m。二衬属于较大体积的混凝土，承受自身收缩应力较大。分析段二衬厚度按45cm、承受温差按6℃计算[5]，则产生裂缝的平均距离为5～8m。显然，12m一模的二衬混凝土很难抵抗自身收缩应力而不产生拉裂缝。二衬台车长度越大，对应的二衬混凝土出现裂缝的概率越大。

此外，在施工过程中，二衬台车模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等都可能导致混凝土结构裂缝的产生。环向裂缝防治对策

（1）隧道设计应尽量避开冲沟等不利地质条件，在必须通过的情况下，应采用地表注浆等方式加固围岩，提高围岩承载能力。

（2）提高隧道施工质量，包括提高光爆效果、初支平整度、二衬混凝土材料均匀性等，重视养护环节，避免结构应力集中。

（3）施工过程中，不宜为了外观，不加节制的加长二衬模筑台车长度，应适当控制二衬模筑长度，避免环向收缩裂缝。

（4）在隧道原衬砌混凝土具备使用功能的情况下，可在衬砌裂缝内重填嵌补材料修补裂缝。嵌补施工中对于延伸较长的裂缝要分段处理；对于裂缝密度较大的地段要逐条处理。裂缝嵌补技术中常用的一种方法是沿裂缝走向凿槽，填入充填料并埋管注浆或进行针孔注浆。结论

（1）隧道围岩地质条件差且纵向埋深变化大、地下水位变化大是引起闽西北某高速公路山岭隧道环向裂缝的主要原因。

（2）二衬混凝土施工质量不佳，包括钢筋保护层厚度偏大、二衬厚度和混凝土强度不均匀等影响结构受力，进而产生环向裂缝。

（3）二衬模筑长度偏大，不利于其抵抗自身收缩，易产生环向裂缝。

（4）为减少隧道环向裂缝的产生，设计时应尽量避开不良地质条件，提高二衬施工质量，重视施工养护，控制二衬模板长度。在隧道原衬砌混凝土具备使用功能的情况下，可采用嵌补技术修复裂缝。

参考文献

[1] 关宝树.隧道工程维修管理要点集[M].北京: 人民交通出版社, 2004.[2] 朱长春.公路隧道衬砌裂缝病害治理技术[J].岩土工程界, 2004,7(9):67-68.[3] 杨建江, 郭学亮.混凝土保护层厚度的控制[J].低温建筑技术, 2006, 5: 89-91.[4] JGJ 042-94, 公路隧道施工技术规范[S].[5] 蒲春平,夏才初,李永盛等.隧道的温度应力及由其引起的裂缝开展规律的研究[J].中国公路学报,2000,13(2):76-79.

第二篇：沥青路面裂缝成因与防治对策探讨

沥青路面裂缝成因与防治对策探讨

乌鲁木齐市市政设施养护处 管毅

【摘要】 沥青路面裂缝问题是道路工程质量通病之一。从沥青路面裂缝产生的原因入手，对沥青路面层间应力进行了较详细的分析，并有针对性地提出了预防裂缝出现的相应防治对策。

【关键词】 沥青路面 裂缝成因 防治对策 探讨

沥青路面在使用期间产生裂缝，是各个地区普遍存在的问题，路面裂缝的危害在于从裂缝中不断渗出的雨水，使基层裂缝承载力下降，从而产生翻浆、网裂等病害，从而加速沥青路面的破坏。沥青路面裂缝的类型及原因 l.l沥青路面裂缝的主要类型

1）横向裂缝。主要表现为温缩裂缝及半刚性基层沥青路面的反射性裂缝两种形式：

①温缩裂缝。沥青路面的低温开裂有两种情况。一种是由于气温突然下降造成面层温度收缩，在有约束力的沥青层内产生的温度应力超过沥青混凝土抗拉强度时造成的开裂。在一般情况下，由于沥青混凝土应力松弛性能，温度升降产生的变形不至于产生过高的温度应力，当气温突然下降时，由于沥青混凝土的应力松弛赶不上温度应力的增长，超过混凝士的极限拉伸应变，便产生开裂。此类裂缝多从路面表面产生，向下发展。另一种是温度疲劳裂缝。由于气温的反复升降导致沥青混凝土的温度应力疲劳，以及混凝土的极限拉伸应变减少，应力松弛性能降低，最后导致在并不大的温度应力下即可开裂，因而温缩裂缝是随着使用年限不断增加的。这种温缩裂缝的形成在新疆冬季寒冷地区尤为普遍存在，原因是冬季寒冷期漫长，夏季炎热、干旱，易加速沥青老化；

②半刚性基层沥青路面的反射性裂缝。半刚性路面具有较高的强度和路面承载能力，有利于荷载的分布，极大地降低了路基土的垂直压应力和其上沥青层层底的弯曲应力。但是半刚性基层较高的强度会产生很大的干缩性，加上昼夜温差变化产生裂缝，从而导致面层产生反射裂缝。同时雨水会从裂缝中渗入，并积聚在面层与基层中间，因毛细作用出现积泥现象，降低了沥青层与半刚性基层层间的连接状态，从而加速了路面结构的破坏。

2)纵向裂缝及网裂。主要表现为自上而下的表面裂缝和自下而上的疲劳裂缝两种形式：

①自上而下的表面裂缝。随着近年来对沥青面层的钻孔研究发现，许多裂缝是从路表面开始，逐渐向下发展，一般发生在施工离析的部位和两幅摊铺的交接处。产生表面裂缝的原因，通过这些年对城市道路的施工和管理的总结、研究、分析，笔者认为这种裂缝的形成大部分是由于施工时的层间污染导致沥青表面层或中面层与下面的沥青层脱开所造成的；

②自上而上的疲劳裂缝（网裂、龟裂)。自下而上的疲劳裂缝通常以沥青层的层底拉应变、土基表面压应变、表面的剪应力作为设计评价指标。当沥青层的层底拉应变大于极限拉伸应变时，路面将发生损坏。这是典型的结构性破坏。这种情况在城市道路及高速公路上是常见的。通过对这些路面的开挖研究，发现基层可能是强度太高，在尚未铺筑沥青层之前已经严重开裂，在使用过程中，半刚性基层开裂的反射性裂缝严重，进水使基层很快损坏，成为碎块，从而失去强度，并导致面层网裂。因此半刚性基层沥青路面上产生的自下而上的网裂的原因有两种可能，一是基层根本没做好．还有一种是基层强度太大，施工前已严重开裂造成。

3)沉降或沉陷裂缝。由于路基不均匀沉降在路面上引起的开裂，在半填半挖的路段、高填方路段、碾压比较困难而且不容易做到均匀碾压的路段经常可以见到；

4)构筑物接头裂缝。桥涵构造物端部开裂是道路工程沥青路面的一种常见病，其原因也很简单，都是台背填土压实不足造成。因为路堤和桥涵构筑物是建立在不同的基础上。桥梁包括桥台一般不会沉降，而路堤是免不了要沉降的。

2影响裂缝产生的主要因素

（1）沥青及沥青混凝土的性质。沥青和沥青结合料的性质是影响沥青路面温度开裂的最主要原因．沥青混凝土的低温劲度是决定沥青路面是否开裂的最根本因素，沥青劲度又是决定沥青混凝土劲度的关键。在沥青性能指标中，影响更大的是温度敏感性，温度敏感性大的沥青更容易开裂：

（2）路面结构的几何尺寸。沥青路面的几何尺寸与温缩裂缝有密切的关系。根据对乌鲁木齐城市道路的调查研究，窄路面比宽路面的温度裂缝更近，沥青层厚度大的比薄的裂缝率小：（3）基层材料的性质。基层材料的种类对沥青面层的裂缝率有明显影响，同样的沥青混凝土层，铺筑在不同的基层上，由于层间连接与摩擦系数不同，温缩裂缝的数量也不一样。基层材料的收缩性愈小，面层裂缝愈少。反之，面层裂缝就越多。另外基层上的透层油可以加强基层与面层的粘结，对抵抗沥青路面的开裂也是有好处的；（4）气候条件。极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素；

（5）交通量和车辆类型。半刚性基层中的最大拉应力，通常是由最重的车轮荷载产生的；并且对于半刚性路面，不同轴载对路面的破坏作用远不是4次方的关系，而是11～13次方的关系，即使是通过次数较少的重荷载也对路面破坏起着决定性的作用；

（6）施工因素。主要指半刚性基层材料的碾压含水量、水泥青量，半刚性基层完成后的暴晒时间、透层油的渗透以及与沥青面层的联结情况等因素。

3沥青路面裂缝的防治措施 3.l设计方面

（1）表层沥青混凝土选用改性沥青，采用热塑性橡胶类SBS做为改性剂。改性沥青可选用掺加0.1％的腈纶纤维和0.3％～0.5％的木制纤维素增加抗拉性和抗疲劳性，或者使用特立尼达湖沥青和重交通沥青按照l：3比例进行配比使用；

（2）适当增加沥青面层厚度，在半刚性基层和沥青面层中间增加沥青碎石层，不仅能防止温缩裂缝，而且能防止半刚性基层开裂的反射裂缝；

(3)在进行半刚性路面设计时，首先应选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小做基层。.2施工方面

(1)调整无机结合料稳定集料的矿料级配，增加粗集料用量，减少细粉含量，使集料混凝土尽量形成嵌挤结构；

(2)采用合理的水泥品种和水泥剂量，减小水泥稳定集料的强度和刚性。因为一般而言，强度和刚度越大的混凝土，收缩性能也越大，材料的极限拉伸应变越小，越容易开裂；

(3)严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量，防止施工过程中失水过多，收缩太快，形成开裂；

(4)加强对碾压成型的半刚性基层、底基层的养生，成型以后立即喷洒透层油；

(5)透层或粘层完成后．应当尽快铺筑沥青层，连续施工，确保连续的界面条件，提高沥青层与基层的粘结性，使之成为一个摊体；(6)改善沥青路面压实度检验方法，尽量减少取样钻孔的频度。钻孔处必须仔细回填，因为此处经常是温缩裂缝的发源地；

(7)做好接缝，避免冷接缝。同时做好与排水井等人工构造物的接头；

(8)最大限度地减少沥青混凝土的离析。3.3养管方面

(1)做好预防性养护，发现表面有裂缝，立即用热沥青灌缝处理。表面有网状细微裂缝，及时用沥青砂进行表面处理；

(2)路表面出现局部损坏，迅速进行挖补。基层有损坏，应当清理至基层一井处理；

(3)道路使用到一定年限，可进行表面铣刨或罩面加铺，就地再生处理；

(4)严格治理超载，保护道路结构免遭破坏。

4结束语

总的来说，防止道路裂缝是很困难的，不出现裂缝可以说是不可能的。问题是对出现裂缝的态度。我们必须转变观念，认真处臵裂缝。如何做好预防性养护，还有待于我们在实践中探索发现。

专家评语：作者从多方面 入手，对沥青路面裂缝的产生原因和防治对策进行阐述，客观合理，具有一定指导作用。专家简介：罗新军，高级工程师 作者单位：乌鲁木齐市市政设施养护处

第三篇：分析混凝土裂缝的成因及防治

分析混凝土裂缝的成因及防治

摘要:在工程建设中,我们常常会发现钢筋混凝土的裂缝问题,而在实际施工中必须对其进行有效控制,重要的是避免有害裂缝的产生。如今,钢筋混凝土结构构件的裂缝,已经成为了最常见的问题。本文从实际出发着重分析了其产生的根本原因,在分析其原因的同时,针对性地提出了相应的防治对策。

关键词:混凝土裂缝;成因;防治

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

一、裂缝产生原因分析

混凝土结构或构件往往是带裂缝工作的。裂缝发展会使结构或构件的承载能力、耐久性和抗渗能力降低,同时会使建筑物的外观变差,建筑物的使用寿命降低,甚至严重时会威胁到人们生命和财产安全。从多方面统计数据来看,很多工程混凝土的质量事故都是由于混凝土裂缝的发展所致。我们必须要采取有效控制的措施,将其混凝土裂缝的发展造成危害程度严格控制在规范范围之内,保证建筑物对人们生命和财产安全。

混凝土裂缝产生的原因是多样的,主要是温度和湿度的变化、原材料不合格(如碱骨料反应)、模板及支承变形等。概括起来,一种是非荷载作用变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷、化学作用等原因引起的裂缝;另一种是荷载作用引起的裂缝;再者是施工不当引起的裂缝,如配合比控制及养护不当引起裂缝等等。

(一)非荷载作用引起的裂缝

混凝土的收缩。混凝土在硬化过程中,由于水分蒸发、体积逐渐缩小而产生收缩。根据力学分析,由于结构构件受到支座的约束,当其收缩所引起结构构件的约束应力超过一定程度时,必然引起结构构件的开裂。

力学形变及温度应力裂缝。温度裂缝多发生在大体积混凝土表面,由于水泥的水化将产生并释放大量的水化热,造成混凝土构件内外部温差较大,膨胀不一致,混凝土表面产生拉应力,内部产生压应力,当这种拉应力超过了混凝土抗应力时便产生的裂缝。温度变化较大的地区。温度裂缝通常无规律,大面积构件裂缝常纵横交错,受温度变化影响明显,裂缝冬宽夏窄。

(二)荷载作用引起的裂缝

钢筋混凝土的结构,在使用荷载的作用下,截面的混凝土拉应变是大于混凝土极限拉伸值,作用于截面上的弯矩、剪力、轴向拉力及扭矩等荷载效应会引起结构构件产生裂缝,这种情况下结构是带裂缝工作,是设计允许的;由于基础不均匀沉降,使混凝土结构出现的裂缝,也属于荷载作用引起的的裂缝,这种裂缝大多是由于地勘不准确或施工控制不到位造成的,是不允许发生;由于在施工中过早对结构构件承受荷载,使结构构件达不到设计强度,迫使混凝土产生裂缝,这是可以避免的;混凝土结构构件在使用过程中,超过设计的允许最大荷载,导致混凝土裂缝。这种破坏性裂缝是不允许的。

(三)施工操作不当引起的裂缝

混凝土过早拆模,或者混凝土未达到终凝时间承受荷载等都可直接造成混凝土裂缝;在施工中板的上层钢筋一般较细,在交叉作业中,施工人员不采取措施对上层钢筋踩踏,使钢筋弯曲变形、下沉,保护层过大,导致板面裂缝;在施工中混凝土水灰比过大,多余的水形成水泡或蒸发后形成气孔,减少混凝土实际有效断面,在荷载作用下,使空隙周围产生应力集中,导致板面裂缝;混凝土砂石含泥量超标或级配差,会使混凝土产生网状裂缝或侧面裂缝,混凝土组成材料质量不合格,导致结构裂缝。

二、裂缝的预防控制

(一)从施工过程进行控制和预防

加强控制混凝土施工配合比,严格控制水灰比和水泥用量,严格选择砂石级配,减少混凝土孔隙率及收缩量,提高混凝土抗裂强度;加强混凝土浇捣和养护,使混凝土在硬化过程中及时补偿有效控制裂缝。在裂缝容易发生部位和负弯矩筋区域采取措施,避免上层钢筋踩踏变形,导致板面裂缝;避免混凝土在零强度下冲击振动,防止楼板裂缝。

混凝土裂缝的预防,在模板工程中其构造要合理、模板及支架要有足够的刚度,以防止模板各杆件间的变形不同而导致混凝土裂缝;在混凝土浇筑时应防止离析现象,振捣应均匀、适度;在混凝土的养护中适当延长养护时间。

(二)从混凝土自身应力的角度对温度裂缝的进行控制和预防

混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、水泥用量有关,混凝土越厚,水泥用量越大,水化热越高的水泥,其内部温度越大。防止大体积混凝土产生裂缝是控制混凝土内部和表面的温度差,从而减小混凝土因水泥水化产生温度应力造成的混凝土裂缝。

(三)对混凝土的干缩裂缝进行有效控制和预防

合理选择水泥品种。水泥水化热越大,混凝土的干缩收缩越大,从减少收缩的角度出发,宜采用中低热水泥和粉煤灰水泥;控制水泥用量,混凝土干燥收缩随着水泥用量的增加而增大,在满足强度等级的前提下降低水泥用量;控制用水量及水灰比的把握,混凝土的干燥收缩随着用水量的增加而急剧增大,水灰比越大,干燥收缩越大,严格控制用水量及降低水灰比,从而减少干缩裂缝目的;控制最佳砂率,混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而增大;控制混凝土外加剂使用,在选用外加剂时选用干燥收缩小的外加剂;正确选择养护时间和方法,保证混凝土因表面干燥过快,产生较大的收缩,导致产生拉应力而开裂。

三、对已经出现的混凝土裂缝进行修复

非强度原因而造成现浇混凝土裂缝处理措施有化学灌浆法,其方法为采取环氧类的化学浆液或水泥浆液对裂缝进行灌注填充,既提高了结构的整体性,又能有效阻止钢筋的进一步锈蚀;迭合层法,对原有混凝土楼面凿毛清理,铺设钢筋网,重新浇筑一层细石混凝土整浇层,从力学角度来提高楼板的刚度和整体抗变形性能;整体处理法,通过增设构件、改变传力途径、地基处理、结构补强等整体方法提高现浇楼板的抗裂性能,针对已出现的裂缝,视具体情况对其采取封堵或约束的方案。

四、结语

在工程中,现浇混凝土结构特别是板面的裂缝现象是不可避免的,要求我们在现场施工中要尽量做到科学合理,采取有效的措施是能够减少裂缝现象产生的;对于施工中已经产生的裂缝,在分析其发生的原因后,进行科学的处理和加固补强措施,使现浇混凝土结构能够满足正常使用条件下的安全性和耐久性要求。

第四篇：隧道二衬裂缝专项治理

*****高速公路第*合同段(K*******～K********)

*****隧道二衬裂缝专项整治

汇

报

材

料

***************有限公司

2013年03月18日

**********合同段 ********二次裂缝专项整治汇报材料

尊敬的各位专家、领导：

感谢各位专家、领导能在百忙之中来到****公路，对我们**5标施工的***隧道二衬存在的裂缝问题进行专项研究，帮助我们提出整改和整治的有效方案，下面请允许我把隧道现场具体情况向各位专家、领导做如下汇报：

一、工程概况 我****公路第5合同段，位于******，起于********，经******设***隧道至******村，在***水泥厂南侧设****隧道，终于******K115+420，全长****公里。我标段负责施工的***隧道位于***，左洞起讫里程，全长1940m，右洞起讫里程YK～YK，全长1970m。本隧道为双洞单向交通隧道，左右洞测设线间距20～44m，进出口均有5.0m明洞。本隧道二衬出现裂缝的里程桩号为：

1、YK左边墙二衬环向裂缝，长2米；

2、ZK左边墙二衬环向裂缝；

3、ZK右边墙二衬纵向裂缝，长11.9米；

4、ZK右边墙二衬纵向裂缝，长20米；环向裂缝长3米；

5、Z左边墙二衬纵向裂缝，长4米。

二、施工情况

1、Y段： S复合式衬砌中的初期支护拱架采用I钢拱架，间距m； cm厚C喷射砼厚度调整为cm；系统锚杆采用L=m药卷锚杆，纵环间距m； 超前支护采用Φ42注浆小导管，L=m，每环纵距为m。

2、ZK处：S复合衬砌。

3、ZK段：S复合衬砌。

4、ZK段：在S复合衬砌基础上进行调整如下： ⑴拱部及边墙复合衬砌中由原设计25cm厚C20喷射混凝土、1.2mm厚EVA防水卷材、45cm厚C25模筑混凝土变更为25cm厚C25气密性喷射混凝土、1.2mm厚ECB/EVA共挤防水卷材、50cm厚C30气密性模筑混凝土，其他结构不变。⑵仰拱中增加15cm厚C25气密性喷射混凝土、1.2mm厚ECB/EVA共挤防水卷材，仰拱由原设计45cm厚C25模筑混凝土变更为50cm厚C30气密性模筑混凝土仰拱。

5、ZK段：原设计S基础上参照S进行调整。⑴拱部及边墙复合衬砌中防水层、二衬衬砌由原设计1.2mm厚EVA防水卷材+40cm厚C25模筑混凝土变更为1.2mm厚ECB/EVA共挤防水卷材+40cm厚C30气密性模筑混凝土，其他结构不变。⑵仰拱由原设计S4b变更为S4h，即增加15cm厚C25气密性喷射混凝土+1.2mm厚ECB/EVA共挤防水卷材+40cm厚C30气密性模筑混凝土仰拱+C15片石混凝土仰拱回填。

三、原因分析

1、环向裂缝 YK、ZK、ZK段环向裂缝从二衬底部开始，沿结构轴线呈现45度方向向相邻两板二衬施工缝处延伸，经分析主要是由于二衬与仰拱或调平层施工缝不贯通造成，对结构稳定并无影响。

2、纵向裂缝 ①ZK右边墙： 裂缝处施工缝分层十分明显，并且有装修痕迹，经调查为接茬缝，该段二衬混凝土施工过程中，由于机械故障迫使混凝土浇注中断时间超过混凝土的凝结时间，产生明显裂缝。②ZK右边墙、ZK左边墙： 裂缝位于矮边墙上1米位臵处，大体呈纵向水平延伸，经分析属于混凝土浇筑后拆模过早，聚集在混凝土内部的水化热过高，而表面散热较快，这样形成较大的内外温差，使混凝土表面产生拉应力而形成的裂纹。

四、裂纹监测措施及监测结果 根据业主、设计及监理现场初步意见，我单位在对隧道二衬裂纹进计统计、归纳、分类的基础上坚持跟踪监测，形成了监测网络及分项监测责任人，具体裂纹监测措施及监测结果如下：（1）、二衬施工缝、沉降缝处的竖向裂纹属正常现象，不作监测；（2）、根据我单位实际监测能力，为了切实获取隧道二衬裂纹观测数据，确定裂纹稳定与否，我单位利用红色铅笔在选择观测的裂纹始末端划上红线，用于观测裂纹长度；利用白色纸条密贴于裂纹口，观测裂纹宽度；并同时结合钢尺量测增加长及宽，最终形成裂纹有无继续发展的原始数据；经我部连续2个月跟踪检测，裂缝无发展延伸，也无渗水，已处于稳定状态，且为表层裂缝，对二衬结构受力无影响。此外我部试验室对出现裂缝的段落进行了现场强度回弹试验，回弹数据全部合格（试验数据附后）。

五、裂纹总体处理方案 隧道二衬裂纹＜0.2mm的利用环氧树脂浆液进行封闭；二衬裂纹≥0.2mm的进行注浆处理，注浆材料采用环氧树脂浆液。具体处理措施如下：(1)、二衬裂纹＜0.2mm的利用环氧树脂砂浆进行封闭 ①、表面封闭先将裂缝凿成V形槽，宽2cm，深0.8～1cm，清理干净，表面封闭材料采用环氧JGN-DN结构胶，把树脂配成腻子状，将腻子对准裂缝进行涂刷环氧树脂浆液二至三遍，最后用刮抹料、调色料处理混凝土表面，使其颜色与周围衬砌混凝土颜色一致。（环氧树脂浆液配比：环氧树脂：501稀释剂=1：0.2。调色料采用白水泥浆液，配比为：水泥：白水泥：107胶=5：1：1，施作中以试验结果进行确认）(2)、二衬裂纹≥0.2mm的进行注浆处理 ①、裂纹灌浆施工 对于宽度大于0.2mm的裂缝，采用低压速灌法进行灌缝处理，并根据裂缝宽度选用不同粘度的灌缝树脂和确定底座间距。②、灌浆施工流程 施工准备一裂缝清理一钻孔一埋嘴一洗缝一封缝一灌浆一拆嘴一封 口。③、灌浆施工方法 a、用钢丝刷将裂缝周围，尤其是灌胶底座粘贴面周围的油污认真清除干净，用丙酮或酒精等将裂缝两侧2-3cm范围擦拭干净； b、沿裂缝方向每隔50cm左右钻一孔，孔深为二衬厚度的1／2～2／3，一般不得小于15cm。钻孔后再在孔内安装灌浆。c、用高压清洗机以6MPa压力向灌浆嘴内注入清净水，将缝内粉尘清洗干净，并可以观察裂缝的情况。在裂缝表面用环氧砂浆进行封闭处理，目的是在灌环氧浆时不跑浆，使裂缝中浆液饱满。环氧树脂砂浆配比；环氧树脂：水泥：细砂：乙二胺：二丁酯=1：1．6：3．2：0．1：0．12，其中乙二胺是固化剂，二丁酯是稀释剂 d、按规定比例称量并根据裂缝状况估算在可使用时间内可以用完的灌缝树脂材料。并按一个人进行灌注时，一次用量为500g～1000g进行树脂称量。将灌缝树脂混合均匀后，装入专用注射器或手动式泵压器内。给注射泵套上专用的喷嘴，通过推拉注射泵上的阀门逐渐加压进行灌注，直至底座内充满树脂。当底座内树脂不足时，表示应进行补充灌注，直至达到预估灌缝树脂用量或底座内树脂不再减少。针对不同的裂缝应使用不同类型的树脂。e、压浆结束后在0.2MPa压力下压水检查压浆效果。裂纹表面用刮抹料和调色料处理。附件：1、2、3、4、设计图纸 ***隧道裂缝照片； 测量观测资料； 试验强度报告 ****************有限公司 ****公路18合同项目经理部 二○一三年三月十七日

第五篇：二衬纵环向排水管处理通知

关于新天心山隧道进口DK254+642-DK255+380段

二衬纵、环向排水管疏通处理的技术通知

架子一队副经理、领工员、二衬班：

为作好迎接2012年9月份铁道部对我新天心山隧道进口信誉评比检查的工作，根据项目部要求，我架子队对新天心山隧道进口二衬堵塞的纵、环向排水管进行疏通清理处理，具体安排如下：

1、对DK254+642-DK255+380段由赵久强二衬班组施工的二衬的所有堵塞的纵、环向排水管进行疏通处理，被混凝土堵塞的排水口用冲击钻或电风镐处理，多余部分的PVC管用切割机切除，排水口内木块、钢筋、土工布等杂物清理干次。

2、对于排水管口排水坡度内低外高的情况，先用电风镐对出水口进行重新按设计排水坡度开凿，重新接出PVC排水管。

3、清理工作由二衬班班长赵久强直接负责，现场领工员督促，技术室复查。

4、整改工作必须在2012年9月15日前处理完成，未按时完成的将给予二衬班重罚。

5、疏通完成情况以技术室复查结果为准。

以上安排望二衬班尽快按要求落实，现场领工员积极督促，按时按要求完成整改工作。

新天心山隧道进口架子一队

技术室

2012年9月4日