隧道二衬背后空洞强度和厚度不足分析及防治措施

2.3.4二衬混凝土结构尺寸厚度不足形成原因：
a.开挖成型差，局部欠挖未及时处理；b.初支变型，收敛沉降超出预留变型量；c.防水板铺设前未进行断面复测，初支侵线；d.防水板铺设松弛度控制不到位，挂点不牢固造成防水板脱落切割混凝土；e.模板台车定位不准，偏位或固定不牢形成位移造成二衬厚度不足；f.混凝土浇筑过程形成空洞造成厚度不足（主要形成原因见2.1）
2.2强度不足原因分析
2.2.1初支钢结构强度不足形成原因：
a.钢构件原材料进场把关不严，使用不合格钢材生产的钢构件造成强度不足；b.加工场加工工艺质量差，焊接不牢固，使用不合格焊接材料焊接造成钢构件强度不足；c.安装过程连接螺栓未上齐拧紧，使用不合格螺栓，随意切割焊接等造成钢构件强度不足；d.拱架连接筋数量不够、焊接不牢固、与锁脚锚杆焊接不牢固等造成初支钢结构强度不足。
2.3厚度不足原因分析
2.3.1初支喷射混凝土厚度不足形成原因：
a.开挖成型差，超挖后为减少喷射混凝土量，人为采用支挡、填塞杂物等方法或欠挖造成初支厚度不足；b.喷射工艺不到位，喷浆不饱满或平整度差造成初支厚度不足；c.喷射过程中围岩掉块未及时清理造成初支厚度不足；d.过程管控不严，作业人员偷懒造成初支厚度不足；e.软弱围岩人为缩减预留变型量或收敛沉降过大造成初支侵站二衬净空，为保证二衬厚度人为凿除造成初支厚度不足。
2.3.2仰拱及填充厚度不足形成原因：
a.仰拱开挖深度不足或开挖成型差，局部欠挖形成仰拱或填充厚度不足；b.偷工减料，人为提高仰拱开挖深度形成仰拱或填充厚度不足；c.工序验收把关不严，仰拱施工前未进行断面复测形成仰拱或填充厚度不足。
2.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.3二衬钢筋保护层厚度不足形成原因：
a.钢筋安装前测量放样不准或错误；b.架立筋安装偏位，未严格按照测量放点和技术交底布置定位筋；c.钢筋保护层垫块安装数量不足，未按照技术交底进行设置；d.因钢筋自重造成架立筋变型或弯曲，引起钢筋整体下移或偏移；e.工序验收把关不严，现场施工负责人，技术员对钢筋保护层垫块设置的重要性认识不足，“三检制”执行不严。
1、常见二衬背后空洞、强度和厚度不足的分类
1.1、二衬背后空洞按照位置分四类。一是初支空洞；二是防水板与初支间的空洞；三是二衬混凝土与防水板间空洞；四是二衬端头“两带”（环向背贴式止水带、中埋式止水带）与二衬混凝土之间的空洞。
1.2、强度不足按照材料分四类。一是初支钢构件强度不足；二是初支喷射混凝土强度不足；三是二衬结构钢筋强度不足；四是二衬混凝土强度不足。
1.3、厚度不足按照部位分四类。一是初支喷射混凝土厚度不足；二是仰拱及填充厚度不足；三是二衬钢筋保护层厚度不足；四是二衬混凝土结构尺寸厚度不足。
2、二衬背后空洞、强度和厚度不足的分析
2.1二衬背后空洞原因分析
2.1.1初支空洞形成的原因：
a.超挖后为减少喷射混凝土量，人为采用支挡、填塞杂物等方法，造成初支空洞；b.喷射混凝土施工过程中围岩掉块未及时清理，造成初支背后空洞；c.岩面渗水散流，未进行有效处理，导致喷射混凝土被渗蚀、冲刷后形成空洞；d.喷射混凝土施工时未严格按照施工工艺要求施工，钢架周边存在喷射盲区，喷射不到位形成空洞。
2.1.2防水板与初支间空洞形成原因：
a.初支平整度较差，防水板很难与初支密贴，形成空洞；b.防水板铺设时松弛度不足，局部紧绷，在防水板与喷射混凝土面之间形成空洞；c.铺设防水板松弛度过大，固定点数不足，在二衬混凝土浇筑时受冲击，防水板脱落、褶皱，形成空洞。
2.1.3二衬混凝土与防水板间空洞形成原因：
2.1.4衬砌端头“两带”（环向背贴式止水带、中埋式止水带）与衬砌混凝土之间的空洞形成原因：
a.环向背贴式止水带与防水板粘接不牢固，混凝土浇筑时止水带受挤压变形形成板缝空洞；b.中埋式止水带固定不牢，混凝土浇筑时受挤压变形跑边、褶皱形成板缝空洞；c.混凝土浇筑时端头堵缝采用土工布，下板二衬混凝土浇筑时未及时清理，形成空洞。
隧道二衬背后空洞、强度和厚度不足
病害分析及防治措施
铁路隧道质量安全管理是目前各建设单位和施工单位的管理重点，隧道施工二衬病害较多，其中二衬背后空洞、强度和厚度不足病害较为常见且危害大。隧道二衬背后空洞、强度和厚度不足将显著改变其结构受力状态，特别是在隧道开通后随着列车高速通过，产生较大的瞬间气压将增大二衬结构受拉破坏的可能性，进而影响到铁路营运安全。因此施工过程中必须严格执行相关工艺、工法要求，杜绝二衬背后空洞、强度和厚度不足情况的发生。
2.2.2初支喷射混凝土强度不足形成原因：
a.拌和站原材料进场把关不严，砂石料含泥量超标，水泥粉煤灰化学指标超标，使用不合格外加剂造成强度不足；b.随意加减外加剂、未严格按配合比进行生产混凝土造成强度不足；c.岩面渗水散流，流水渗蚀、冲刷混凝土造成强度不足；d.运输或喷射过程中擅自加水造成强度不足；e.养护不到位造成强度不足。
a.二衬混凝土浇筑时未进行分层逐窗灌注，布料不均，混凝土依靠振捣流动至其他各窗口，流动距离过长，易造成粒料分布不均，混凝土不密实，浇筑完成后受自重下沉引起拱部脱空；下坡施工时，浇注段与上循环之间会形成空气囊（拱部）而造成衬砌背后空洞；b.二衬混凝土冲顶时供应不及时、和易性不好、振捣不到位，造成局部形成空洞，而在拱顶带模注浆时注浆孔堵塞、注浆材料性能差、注浆工序操作不当等情况下，注浆不能完全消除二衬顶部空洞；c.混凝土本身收缩、徐变较大，致使衬砌与防水板间出现空隙，此种原因造成的空隙一般小于2cm。
2.2.3二衬结构钢筋强度不足形成原因：
a.原材料进场把关不严，使用不合格钢材造成强度不足；b.钢筋冷挤压连接不合格，连接长度、接头错开距离、搭接长度不符合设计要求造成强度不足；c.钢筋间距、层间距不满足设计要求，分布筋和钩筋数量不足造成强度不足。D.为安装中埋止水带操作方便，故意将二衬接缝处钢筋取下造成强度不足。
2.2.4二衬混凝土强度不足形成原因：
a.拌和站原材料进场把关不严，砂石料含泥量超标，水泥粉煤灰化学指标超标，使用不合格外加剂造成强度不足；b.随意加减外加剂、未严格按配合比进行生产混凝土造成强度不足；c.下料不当或下料过高，未严格执行分层逐窗入模，混凝土离析造成强度不足；d.振捣不到位造成强度不足；e.混凝土浇筑不连续，间隔时间过长形成冷缝造成强度不足；f.运输或泵送过程中擅自加水造成强度不足；g.养护不到位造成强度不足。