土质隧道衬砌裂缝产生原因分析及预防措施标准范本
浅谈隧道衬砌裂缝产生原因及整治措施
浅谈隧道衬砌裂缝产生原因及整治措施摘要：随着我国交通工程建设的飞速发展，隧道工程施工技术日趋成熟，而隧道施工二次衬砌受昼夜温差大、温度应力等外界环境的影响，产生不同程度的裂缝，随着时间的增长及外界环境的不断变化，有的甚至由裂缝逐步变化为错台、裂损剥落、渗水等病害，严重危及隧道安全。
本文通过对部分高原高寒地区已完工隧道进行调查统计，对隧道二次衬砌裂缝产生的原因进行了分析整理，并制定出相应的整治措施以减少裂缝的危害。
关键词：衬砌裂缝；产生的原因；整治措施1、引言裂缝是隧道衬砌最常见的病害之一，一直以来都是隧道工程领域内技术攻关的难题，整治难度也相对较大。
衬砌裂缝往往是多种因素共同作用的结果，其对衬砌的危害程度也不一，严重的裂缝不仅危害衬砌的整体性和稳定性还会引起其它病害的发生如渗漏水、冻融等。
这些病害与裂缝形成恶性循环对衬砌的美观性及耐久性都会产生影响。
2、衬砌裂缝产生的原因分析（1）温差裂缝。
混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。
温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。
特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。
大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑，浇筑后，水泥因水化引起水化热，由于混凝土体积大，聚集在内部的水泥水化热不容易散发，混凝土内部温度将显著升高，而混凝土表面土则散热较快，形成了较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，此时，混凝龄期短，抗拉强度很低。
当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度，则会在混凝土的表面产生裂缝。
而尤其在高原高寒地区温度差异较大，此类裂缝产生的几率大大提高。
（2）收缩裂缝。
在高寒地区，混凝土浇筑成型后，因夜间温度低，不能采用洒水的方式进行养护，白天气温较高时，混凝土表面水分散失快，体积收缩大，而内部湿度变化很小，收缩也小，因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束，出现拉应力，引起混凝土表面开裂，而出现收缩裂缝。
（3）仰拱收缩变形使二衬出现裂纹。
关于隧道衬砌产生裂缝的原因及防治
关于隧道衬砌产生裂缝的原因及防治隧道中产生的裂缝一方面是由设计原因造成的，另一方面是由于施工管理不当造成的。
它是结构内部受到与设计状态不同的应力的反映，同时也与施工过程中由于人为的因素改变了洞室的受力状态有很大关系。
1、隧道衬砌混凝土裂缝类型收缩裂缝，温度裂缝、外荷载作用产生的变形裂缝、施工缝处理不当引起的接茬缝等。
1.1干缩裂缝收缩裂缝是因为混凝土收缩所引起的裂缝。
在收缩种类中，分塑性收缩和缩水收缩是发生混凝土体积变形的主要原因。
混凝土在硬化过程中水分逐渐蒸发散失，使水泥石中的凝结胶体干燥收缩产生变形，由于受到围岩和模板的约束，变形产生应力，当应力值超过混凝土的抗拉强度时，就会出现干缩裂缝。
干缩裂缝多为表面性的，走向没有规律。
影响混凝土干缩裂缝的因素主要有：水泥品种、用量及水灰比，骨料的大小和级配，外加剂品种和掺量。
1.2温度裂缝温度裂缝是因为混凝土具有热胀冷缩性。
水泥水化过程中产生大量的热量，在混凝土内部和表面间形成温度梯度而产生应力.当温度应力超过混凝土内外的约束力时，就会产生温度裂缝。
裂缝宽度冬季较宽，夏季较窄。
温度裂缝的产生与二次衬砌混凝土的厚度及水泥的品种、用量有关。
1.3荷载变形裂缝荷载变形裂缝是因为支护背后存在空间或排水不畅形成水压，基础产生不均匀沉降，模板台车没有加固好，过早脱模，混凝土受到较大的外力撞击等容易产生变形裂缝。
仰拱和边墙基础的虚碴未清理干净.混凝土浇筑后，基底产生不均匀沉降；模板台车或堵头板没有固定牢固，以及过早脱模，或脱模时混凝土受到较大的外力撞击等都容易产生变形裂缝。
荷载变形裂缝在隧道衬砌混凝土病害中占有的比例逐年增大，已经引起了广大工程技术人员的重视。
1.4施工缝(接茬缝)施工缝是施工中停电、机械故障等原因迫使混凝土中断时间超时，在继续浇筑引起的缝；再一个就是原材料不台格、配合比不合理、和易性不好、振捣不密实，钢筋保护层厚度不够等引起的混凝土裂缝。
2、形成裂缝的原因隧道裂缝产生原因分析；混凝土裂缝形成的原因非常复杂，往往是多种不利因素综合作用的结果。
浅谈隧道衬砌裂缝原因分析及防治措施
浅谈隧道衬砌裂缝原因分析及防治措施通过对某隧道衬砌裂纹进行现场深入调查，观察裂缝与隧道轴线的走向关系，统计发现该隧道二衬裂缝以纵向裂缝、斜向裂缝和环向裂缝为主。
现场发现的环向裂缝占多，环向裂缝大部分存在施工缝、沉降缝、洞口及不良地质地带与完整岩石地层的交接处等。
本文从工程地质条件、地下水、二衬质量、二衬模板台车、温度应力、不均匀沉降等方面展开分析并提出相应的防治对策。
标签：衬砌裂缝；原因分析；防治措施1.概况该隧道地处浙南山地，属构造剥蚀山区，区内山势连绵起伏，峰峦叠嶂，植被发育。
隧道全长12030m，为单洞双线隧道。
隧道进口里程DK156+358，出口里程DK168+388。
隧道中部下穿泽雅水库上游山谷，最小埋深约为50m，最大埋深约为660m，属于长大深埋隧道，该隧道为工程全线最长隧道，也是全线关键控制性工程。
隧道Ⅱ级围岩长5582m；Ⅲ级围岩长4983m；Ⅳ级围岩长859m；V级围岩长606m。
进口洞门形式为单侧挡墙式，出口洞门形式为倒斜切式。
隧道采用无碴轨道。
隧道采用“两斜井、进出口”的施工方案。
隧道设斜井两座，长度分别为1350m和1280m。
斜井与隧道采用斜交单联式，无轨运输双车道断面。
2.裂缝现场调查隧道已经完成的衬砌中存在15条裂纹。
通过现场观察和数据统计发现：⑴裂纹一般在边墙与仰拱连接处较宽，靠近拱顶处较窄，且逐渐消失或很细微；⑵裂纹一般均为仰拱施工缝开始发展，裂纹方向均为仰拱施工缝向衬砌施工缝方向发展；⑶裂纹角度全部大于45°，为斜向上发展；⑷仰拱施工缝与衬砌同缝地段，施工缝段微小开裂或施工缝距离变大，实际上隧道衬砌每循环间施工缝充当了伸缩缝的功能；⑸混凝土拆模后，前期均未发现裂纹，裂纹均在后期产生。
3.隧道裂缝原因分析3.1工程地质条件隧道进洞段围岩以Ⅴ级为主，为弱风化砂岩，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；围岩条件差以及铁道部红线管理强制要求，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。
浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策
浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策隧道二次衬砌混凝土是隧道施工中最常用的衬砌形式，该砌体能够为地面提供稳定的支撑，从而保证隧道的安全运营。
但是，隧道二次衬砌混凝土会出现一些裂缝现象，这些裂缝对隧道结构安全和运营状态具有潜在的威胁。
因此，本文旨在探讨隧道二次衬砌混凝土裂缝的成因及防治对策。
一、成因分析1.温度应力混凝土与环境温度不一致时，会由于热膨胀或收缩而产生较大的应力，这种应力常会导致裂缝的产生。
隧道运行时，温度变化较大，因此，隧道二次衬砌混凝土表面会受到较大的温度变化影响，形成温度应力，增加裂缝产生的风险。
2.水泥减水剂不当如果使用的水泥减水剂不当、配比失误，会导致混凝土内部过度收缩，出现裂缝。
尤其是隧道混凝土施工时，因操作不当，或者混凝土质量不合格，将引发裂缝。
3.结构设计不合理如果隧道二次衬砌混凝土结构设计不合理，材料选择不当，或是结构不符合力学原理，都会导致裂缝产生。
此外，施工不规范、工作环境不清洁等也会导致工艺缺陷，间接导致混凝土裂缝产生。
二、防治对策1.正确配比为控制混凝土的收缩性，在混凝土调配过程中应严格控制配比，按照混凝土设计方案要求进行搭配，并选用合格的水泥减水剂。
采用优质的混凝土，在配比时也须考虑摆脱纯理论设计，实践和案例分析也是非常重要的依据。
2.合理施工正确施工工艺是防治混凝土裂缝的重要保障。
混凝土施工前需做好相关准备工作，如隧道基础的处理和支撑等，施工时要严格按照工艺要求操作，保持工作环境的清洁卫生。
施工过程中根据现场情况，及时调整、优化施工方案，将隧道二次衬砌混凝土的强度、密实度、泵送距离等因素掌控得当，避免出现质量问题。
施工过程中，应根据隧道的设计要求，采取合理的施工顺序，比如采用分步施工和依次养护的方式，这样能够控制温度应力和保证混凝土的初强性，防止混凝土失水干缩引发裂缝。
4.采用外加剂外加剂可以帮助减少混凝土内部应力，进而防止裂缝的产生。
隧道混凝土衬砌中的使用剂也需要根据具体情况进行选择，以达到防止结构裂缝的目的。
土质隧道衬砌裂缝产生原因分析及预防措施
土质隧道衬砌裂缝产生原因分析及预防措施土质隧道衬砌裂缝产生原因分析及预防措施有哪些呢，下面我为大家带来相关内容介绍以供参考。
1.前言近几十年来我国在各种工程中修建了数以千计的隧道工程，其中土质隧道占了很大的比重。
本文所说的土质隧道包含公路、铁路、地下铁道工程中在土质围岩中修建的隧道工程。
经过国家有关部门对运营隧道的调查，发现大部分已建成运营的土质隧道或多或少都存在衬砌开裂的现象，严重的经常影响到运营安全。
许多工程刚刚完工还未交付使用就已经出现裂缝，这一现象在铁路隧道中尤为常见。
如果是个别土质隧道出现一些衬砌开裂的现象，也不值得大惊小怪，问题是，近年来土质隧道衬砌发生衬砌裂缝几乎已成了普遍现象。
神木至延安铁路的十几座土质隧道在施工过程中都曾出现大大小小的裂缝，陕西境内的多座公路隧道在投入使用后几年时间都曾进行过裂缝防水整治。
全国其它地方关于土质隧道病害的事例更是不胜枚举，以上实例充分说明，土质隧道发生裂缝已不是个别现象，隧道工程技术人员对此应予以足够的重视。
本文从土质隧道受力变化机理、及设计施工等方面谈一点看法，旨在抛砖引玉。
2.土质围岩中开挖洞室后洞周应力演变2.1土的认识土是岩石经风化作用（包括物理风化、化学风化及生物风化），然后以不同的搬运方式在不同的地点堆积下开的历史产物。
土是多相介质的堆积物，它的种类繁多，按成因不同从大的方面可分为残积土、沉积土（沉积土可进一步细分为陆地流水沉积土、陆地静水沉积土、冰川沉积土、风成沉积土、海相沉积土）、土壤层。
土的结构一般有单粒结构、蜂窝结构、絮状结构等，土的工程性质主要取决于土的结构构造、矿物成分、粒度成分及孔隙中水溶液的性质等，另一方面也取决于生成年代的长短、地理条件的变迁等。
土体的固体颗粒之间及颗粒与水之间的相互作用，使土的物理力学性质很复杂。
目前还没有一种严格的理论来表达土的力学性质，工程上还在把土当成简单的弹性体或理想的弹塑性体，在土力学中大量的应用弹性理论或弹塑性理论，这种近似的方法不能准确的反映实际情况。
隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治措施(doc 12页)
隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治措施(doc 12页)隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治摘要：在山岭隧道施工中,二次衬砌混凝土裂缝成为带有一定普遍性的质量问题。
文章针对混凝土裂缝产生的原因,提出裂缝的预防和治理方法,对提高混凝土衬砌施工水平有借鉴意义。
关键词：隧道施工混凝土裂缝原因分析防治随着国民经济的发展,山岭地区新建公（铁）路越来越多,隧道工程所占的比例逐步增大。
隧道二次衬砌施工普遍采用整体式钢模板台车、泵送混凝土施工工艺,但混凝土硬化过程中产生的裂缝不仅影响了美观,还给工程质量留下了隐患。
施工中必须采取合理的工程技术措施,控制和减少混凝土中裂缝的数量和宽度。
本文分析了混凝土裂缝产生的原因,提出了缓解裂缝产生的措施,并介绍了几种常见的裂缝治理方法。
1 裂缝的类型隧道衬砌混凝土裂缝类型主要有：干缩裂缝、温度裂缝、外荷载作用产生的变形裂缝、施工缝处理不当引起的接茬缝等。
砌混凝土病害中占有的比例逐年增大,已经引起了广大工程技术人员的重视。
1.4 施工缝（接茬缝）施工过程中由于停电、机械故障等原因迫使混凝土浇筑中断时间超过混凝土的初凝时间,继续浇筑混凝土时,原有的混凝土基础表面没有进行凿毛处理,或者凿毛后没有用水冲洗干净,也没有铺水泥砂浆垫层,就在原混凝土表面浇筑混凝土,致使新旧混凝土接茬间出现裂缝。
2 裂缝形成的原因分析混凝土裂缝形成的原因非常复杂,往往是多种不利因素综合作用的结果。
据有关统计,施工不规范造成的混凝土裂缝占80%左右,材料质量差或配合比不合理产生的裂缝占15%左右,设计不当引起的裂缝可能占5%。
2.1 设计粗糙,建设、监理单位工作随意性大由于多方面的原因,勘察设计单位无法深入地开展地质勘探工作,隧道围岩类别评价及支护结构设计缺乏科学依据,带有一定的盲目性。
个别建设单位限于自身管理和专业技术水平的欠缺,任意变更原设计。
少数工程由业主的内部人员组成监理机构,监理工作失去了独立性。
随着建筑市场的规范,这些问题会逐步得到解决。
浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策
浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策隧道作为地下交通工程的一种重要形式，承载着承载着地下管线的作用，因此在不同的环境中存在差异。
浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策，将有助于更好的了解隧道二次衬砌混凝土裂缝的成因，并采取相应的防治措施，确保隧道的安全与稳定。
一、成因分析隧道二次衬砌混凝土裂缝的成因有以下几点：1.设计及施工原因设计不合理，施工质量不达标是隧道二次衬砌混凝土裂缝的主要原因。
如采用不当的混凝土材料、混凝土配合比与强度、外加剂选择不当、施工作业失误等，都会导致混凝土裂缝的产生。
2.隧道变形及地下水渗透隧道存在变形或地下水渗透也会引起二次衬砌混凝土裂缝的形成。
隧道周围环境复杂，地表荷载，地下水位变化等均会对隧道结构产生影响，导致结构产生变形和应力集中，最终引起裂缝的产生。
3.施工及运营期间的振动在隧道施工及运营期间，常常伴随着大量的振动。
比如爆破、施工机械作业时的振动、车辆行驶时的振动等，都会对隧道结构产生影响，进而引起裂缝的产生。
4.温度效应隧道混凝土二次衬砌受到气候变化的影响，随着温度的升高和降低，混凝土会产生胀缩效应，从而引起裂缝的形成。
5.腐蚀作用地下水的化学成分和PH值、氯离子和硫酸盐的渗入等腐蚀作用对混凝土结构的破坏是不可忽视的。
隧道混凝土裂缝的成因是多方面的，设计、施工、地下水渗透、振动、温度效应和腐蚀等均是影响因素。
二、防治对策对于隧道混凝土二次衬砌裂缝问题，我们需要采取一些对策措施来进行防治：1.合理设计和优质施工隧道设计时应严格遵守相关规范，合理选择混凝土材料、配合比和外加剂，施工中要严格按照工艺要求和质量标准进行施工，确保混凝土二次衬砌的质量。
2.加强监测和维护对隧道进行定期的结构监测，对包括裂缝在内的各种隐患进行及时发现和处理，赋予隧道良好的维护，以保隧道的安全运行。
3.加强抗渗防腐采用防水涂料、抗渗剂、防腐剂等材料，对隧道二次衬砌进行抗渗处理，防止地下水、化学物质对混凝土的腐蚀。
隧道衬砌裂缝病害的防治
隧道衬砌裂缝病害的防治一、隧道衬砌裂损原因（一）设计方面的原因隧道设计时因围岩级别划分不准、衬砌类型选择不当，造成衬砌结构与围岩实际荷载不相适应引发裂损病害。
例如：对一些具有膨胀性围岩地段，未采用曲墙加仰拱衬砌；偏压地段未采用偏压衬砌；断层破碎带、褶皱区等局部围岩松散压力或构造应力较大地段，衬砌结构未能采用相应的加强措施。
对基底软弱和易风化泥化地段，未设可靠防水设施，混凝土铺设厚度及强度不足。
（二）施工方面的原因施工时，受技术条件限制，方法不当，管理不善，造成工程质量不良。
如：先拱后墙法施工时，拱架支撑变形下沉，造成拱部衬砌不均匀下沉，拱腰和拱顶发生早期施工的裂缝。
对四级以下的围岩，过去采用先拱后墙（上下导坑）施工方法，由于工序配合不当、衬砌成环不及时、落中槽挖马口时拱部衬砌悬空地段过长、拱架支撑变形下沉等原因，都容易造成拱部衬砌产生不均匀下沉，导致拱腰和拱顶衬砌发生施工早期裂缝。
拱顶与围岩不紧密，在“马鞍形”受力情况下，拱腰内移涨裂，相应拱顶上移，内缘受挤压。
模筑混凝土衬砌拱背部位常出现拱顶衬砌与围岩不密贴的空隙，由于不及时压浆回填密实，就形成拱腰承受围岩较大荷载，而拱顶一定范围内空载，这种常见的与设计拱部荷载不相符、对拱部衬砌不利的“马鞍形”受力状态，正是导致拱腰内移涨裂、相应拱顶上移、内缘受压等常见病害产生的荷载条件。
由于施工测量放线发生差错、欠挖、模板拱架支撑变形、坍方等原因，而在施工中又未能妥善处理，造成局部衬砌厚度偏薄。
过早拆除模板支撑，使衬砌承受超容许荷载，易发生裂损。
施工质量管理不善，混凝土材料检验不力，施工配合比控制不严，水灰比过大，混凝土捣实质量不佳，拱部浇筑间歇施工形成水平状工作缝，造成衬砌质量不良，降低承载能力。
二、隧道衬砌裂缝病害的防治1、设计时应根据围岩级别、性状，结构等地质情况，正确选择衬砌形式及衬砌厚度，确保衬砌具有足够的承载能力。
2、施工中发现围岩地质情况有变，与原设计不符时，应及时变更设计，使衬砌符合实际要求；欠挖必须控制在容许范围内。
隧道衬砌裂缝产生原因分析及预防和治理措施
兰州交通大学继续教育学院毕业设计（论文）专业（班级）：12级土木工程指导教师：刘永孝学生姓名：王建龙学号：120003625设计题目：隧道衬砌裂缝产生原因分析及预防和治理措施毕业设计成绩评议表有无错误等。
毕业设计（论文）任务书班级：土木工程12级学生姓名：王建龙指导老师：刘永孝开题报告班级：12级土木工程专升本学生姓名：王建龙指导老师：刘永孝几中期报告班级：12级土木工程专升本学生姓名：王建龙指导老师：刘永孝结题验收班级：12级土木工程专升本学生姓名：王建龙摘要随着国民经济的迅速发展，我国交通运输事业得到了蓬勃发展。
隧道作为公路工程建设中的一个重要结构物，也迎来了规模空前的建设热潮。
因其在改善路线线形、缩短里程和行车时间、提高运营效益以及减少占地面积等方面发挥的重要作用，必将得到更为广泛的推广和发展。
但是，我国地域自然条件差异较大，隧道穿越的山体地质及水文等条件复杂多变。
由于对局部软弱围岩、膨胀性围岩以及对衬砌有侵蚀性的环境水等调查不足；未能采用加强衬砌结构或防治措施不当；部分地段隧道衬砌施工质量缺陷等，造成了许多运营隧道出现衬砌裂缝。
如衬砌裂缝处治不当就会出现渗漏水，不但不易修缮而且影响隧道正常运营，造成隧道衬砌和通风、照明及消防设备的腐蚀损坏，造成路面积水使行车环境恶化，从而降低行车速度和安全性能。
因此对隧道衬砌裂缝进行相关研究是十分必要的。
本文从隧道衬砌裂缝的类型入手，从施工角度分析了隧道衬砌裂缝产生的原因,再现衬砌裂缝特征及破坏形式，得出隧道衬砌裂缝产生及发展规律，从而对隧道设计、施工以及衬砌裂缝病害的防治提出一些粗浅见解。
关键词：隧道；衬砌；裂缝；产生原因；预防；治理AbstractWith the rapid development of national economy, transport undertakings have developed vigorously in our country. Tunnel as a highway (railway) is a very important part in engineering construction structure,also ushered in the unprecedented building boom.Tunnel in the improvement of the route, shorten the distance and travel time, improve the operating efficiency and reduce the area played an important role,will get more extensive promotion and development.However, the regional differences in natural conditions in our country, tunnel through the mountain complex geological and hydrological conditions, the local weak surrounding rock and swelling rock and transform Qi You corrosive environment such as water survey, failed to use improper measures, strengthening prevention and control of lining structure or sections of tunnel lining construction quality defects, such as tunnel in tunnel lining crack caused many operation. Such as lining crack treatment inappropriate lining will appear, not only is not easy to repair and affect the normal operation of tunnel, tunnel lining and all kinds of ventilation, lighting and fire fighting equipment corrosion damage,worsen water surface driving environment, thereby reducing driving speed and safety performance. So the relevant study on the tunnel lining crack is very necessary.From the type of tunnel lining crack, this paper analyzed from the points of view of the construction of tunnel lining crack reason, represent the lining crack characteristics and damage forms, draw a tunnel lining crack and the law of development, thus the design and construction of the tunnel and tunnel lining crack disease prevention and control of some shallow opinions are put forward.Key Words: Tunnel Lining Crack；The cause of prouduct；Prevent Administer目录第一章目前国内隧道衬砌裂缝研究方法及现状 (1)一、现场原位试验 (1)二、室内模型试验 (1)三、理论与数值分析 (1)第二章隧道衬彻裂损变形的现状和主要危害 (2)一、现场原位试验 (2)二、隧道衬砌裂缝的主要危害 (2)第三章隧道衬砌开裂的类型 (3)一、按裂缝与隧道轴向相互关系分类 (3)二、按照衬砌受力变形形态和裂口特征分类 (4)第四章隧道衬砌裂缝观测方法 (6)一、纸条测标观测 (6)二、钢钉测标观测 (6)三、标记测标观测 (7)第五章隧道施工对衬砌裂缝的预控 (8)第六章衬砌开裂原因分析 (10)一、设计方面的原因 (10)二、施工方面的原因 (10)第七章隧道衬砌裂缝的预防和治理措施 (12)一、预防 (12)二、治理 (12)（一）围岩加固 (12)（二）二次衬砌表面补强 (21)（三）套衬补强 (22)（四）换拱换衬 (23)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (31)第一章目前国内隧道衬砌裂缝研究方法及现状与发达国家相比，我国隧道建设起步较晚，针对运营中隧道呈现出越来越多的裂缝状况，国内学者对裂缝形成机理及处治方案进行了一系列的研究，其采用的研究方法主要有：一、现场原位试验现场原位试验是地下工程研究最直接的研究方法，现场试验的研究数据不仅可以为科研提供重要的数据，更重要的是通过现场量测数据分析可以直接指导实际工程的建设，同时与数值模拟分析的结果进行对比分析，以验证其计算的正确性。
浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策
浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策隧道是公路、铁路等交通建设中必不可少的一部分，而隧道二次衬砌混凝土作为其重要组成部分，其质量直接影响着隧道的安全和使用寿命。
然而，在使用过程中，隧道二次衬砌混凝土不可避免地会出现裂缝问题，对此，实际上我们可以采取一些防治措施，减少裂缝的发生，延长混凝土的使用寿命。
1.施工质量不合格，材料配比不均匀、工艺不到位，从而导致混凝土的质量低下。
2.混凝土硬化过程中，由于温度差异，引起混凝土内部的热应力不均匀，从而导致裂缝的发生。
3.地基沉降或地震等外力因素的作用，导致混凝土产生重大应力集中，从而引起裂缝。
4.渗透性差的混凝土，由于混凝土的容重高，水泥石的耐久性差，因此混凝土容易收缩，从而导致裂缝的发生。
二、防治措施1.加强施工质量在施工过程中，要加强质量管理，严格控制混凝土的材料配比，确保水泥、石灰石、沙子和水等混合的比例均衡，保证混凝土的质量。
2.控制温度3.改善地基条件例如施工前进行地基加固，改善地基条件，提高隧道二次衬砌混凝土的受力稳定性。
4.采用合适的混凝土技术根据隧道的具体情况，选择相应的混凝土工艺，如使用高流动性混凝土，提高混凝土的抗渗、抗震性能，从而减少裂缝的出现。
5.加强养护和维修及时发现混凝土裂缝问题，采取合理的养护和维修措施，以保证隧道二次衬砌混凝土的安全使用。
三、结论隧道二次衬砌混凝土裂缝的出现是由多种因素引起的，只有针对性地加强质量管理、控制温度、改善地基条件、采用合适的混凝土技术以及加强养护和维修才能够有效地减少裂缝的发生，延长混凝土的使用寿命，提高隧道的安全性。
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解决方案编号：LX-FS-A35794土质隧道衬砌裂缝产生原因分析及预防措施标准范本In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior oractivity reaches the specified standard编写：_________________________审批：_________________________时间：________年_____月_____日A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑土质隧道衬砌裂缝产生原因分析及预防措施标准范本使用说明：本解决方案资料适用于日常工作环境中对未来要做的重要工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。
资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。
摘要：我国已建成的隧道工程中有很大一部分属于土质隧道，土质隧道由于其介质的特殊性及施工过程易于发生塌方等原因，使建成的土质隧道或多或少都存在大大小小的裂缝，给正常的运营管理带来很大的困难。
如何预防或减少土质隧道的裂缝是广大隧道工作者的责任，本文从土质隧道受力变化及设计施工等各个方面分析了土质隧道产生裂缝的原因，并在此基础上提出了预防或减少土质隧道裂缝的方法。
主题词：土质隧道裂缝分析及预防1.前言近几十年来我国在各种工程中修建了数以千计的隧道工程，其中土质隧道占了很大的比重。
本文所说的土质隧道包含公路、铁路、地下铁道工程中在土质围岩中修建的隧道工程。
经过国家有关部门对运营隧道的调查，发现大部分已建成运营的土质隧道或多或少都存在衬砌开裂的现象，严重的经常影响到运营安全。
许多工程刚刚完工还未交付使用就已经出现裂缝，这一现象在铁路隧道中尤为常见。
如果是个别土质隧道出现一些衬砌开裂的现象，也不值得大惊小怪，问题是，近年来土质隧道衬砌发生衬砌裂缝几乎已成了普遍现象。
神木至延安铁路的十几座土质隧道在施工过程中都曾出现大大小小的裂缝，陕西境内的多座公路隧道在投入使用后几年时间都曾进行过裂缝防水整治。
全国其它地方关于土质隧道病害的事例更是不胜枚举，以上实例充分说明，土质隧道发生裂缝已不是个别现象，隧道工程技术人员对此应予以足够的重视。
本文从土质隧道受力变化机理、及设计施工等方面谈一点看法，旨在抛砖引玉。
2.土质围岩中开挖洞室后洞周应力演变2.1土的认识土是岩石经风化作用（包括物理风化、化学风化及生物风化），然后以不同的搬运方式在不同的地点堆积下开的历史产物。
土是多相介质的堆积物，它的种类繁多，按成因不同从大的方面可分为残积土、沉积土（沉积土可进一步细分为陆地流水沉积土、陆地静水沉积土、冰川沉积土、风成沉积土、海相沉积土）、土壤层。
土的结构一般有单粒结构、蜂窝结构、絮状结构等，土的工程性质主要取决于土的结构构造、矿物成分、粒度成分及孔隙中水溶液的性质等，另一方面也取决于生成年代的长短、地理条件的变迁等。
土体的固体颗粒之间及颗粒与水之间的相互作用，使土的物理力学性质很复杂。
目前还没有一种严格的理论来表达土的力学性质，工程上还在把土当成简单的弹性体或理想的弹塑性体，在土力学中大量的应用弹性理论或弹塑性理论，这种近似的方法不能准确的反映实际情况。
2.2土层中开挖洞室后洞周应力的变化过程大量的隧道工程就修建在由各种不同结构不同性质的土层构成的土质围岩中，在地下洞室开挖以前，土层中的各点均处于三向受力的平衡状态，但这种平衡状态并不是一成不变的，随着自然界的地壳运动，随着风吹日晒，雨水渗透，地层中的应力变化无时无刻不在进行着。
当地下洞室开挖后，地层中的应力平衡就遭到破坏，为了维持新的平衡，人们采取了各种各样的方法，在多种方法中，新奥法（NATM）的理论无非是最新颖，最科学的方法，它彻底改变了很久以来人们对地下洞室开挖支护的认识，把围岩作为受力结构的一部分，这是一个聪明而又科学的想法。
在我们为这个科学的方法而欣喜，以为新奥法可以解决地下工程中的所有问题时，我们却不得不面对许多完全按新奥法原理设计施工的隧道工程出现许多裂缝的事实。
为什么会出现这种问题呢？设计者们翻来覆去的检查了他们采用的原始数据及计算过程，都没有发现有什么差错，可就是按此方法设计的土质隧道越来越多的出现裂缝。
其实，这其中最大的原因就在于我们把自然界动态的过程当成静态过程来进行设计。
试想一想，我们在设计中采用的反映围岩特性的重要指标γ、C、φ值，是不是从我们设计隧道开始就不会再有变化？我们在浅埋隧道设计中采用的计算围岩压力的方程中的滑移面是否在我们设计完隧道后就不会再有变化？由此计算出的浅埋隧道的围岩压力是否就不会再有变化？我们在深埋隧道的设计中采用的坍落拱计算高度是否在我们设计后就不会再有变化？由此计算出的深埋隧道的围岩压力是否就不会再有变化？我们在隧道设计中采用的各种荷载形式是否就与实际一致？我们所采用的各种衬砌形式是否适应地层中的应力变化？如果我们对以上问题都能有明确肯定的回答，我想隧道衬砌肯定是不会产生裂缝的。
土质围岩中修建的隧道自从洞室被开挖的那一刻起，围岩中的应力重分配就重新开始，如果是按新奥法原理设计，在初衬达到变形稳定后只能说是达到了一次暂时的平衡，二衬施工后，不论是设计者还是施工者都会确信工程已经高质量的完工了。
实际并非如此，在大家毫不关心的情况下，在自然界降水的作用下，或在土层被扰动后进行的长期的固结作用下，洞周地层中的应力已经和隧道设计或刚建成时发生了很大的变化，初衬和二衬却还在努力的抵抗着不断变化的地层应力，如果初衬和二衬的强度足够大，能够应付后来发生的应力变化，那末这个工程在很长的时间内可以放心地使用。
如果不能够抵抗后期发生的应力变化，隧道衬砌就会用各种各样的裂缝表现出它所遭受的各种无法承受的压力。
以上主要是想说明，土质围岩中的洞室开挖后，应力的变化是一直在进行着的，施工过程中初衬的稳定并不表示围岩变形的完成及应力分配的终结。
土层被扰动以后的再次固结是一个相当漫长的过程，洞室开挖后引起地层中水流路径的变化也是一个相当长的过程，在这个过程中，洞周地层中的应力时刻都在发生着变化。
因此，对于许多土质隧道建成后多年才出现裂缝就不难理解了。
3.土质隧道裂缝产生原因分析土质隧道中产生的裂缝、渗漏水现象，一方面是由设计原因造成的，另一方面是由于施工管理不当造成的。
它是结构内部受到与设计状态不同的应力的反映，同时也与施工过程中由于人为的因素改变了洞室的受力状态有很大关系。
3.1结构设计计算与实际不符，后期变形应力在设计中未能反映在现在的公路铁路地铁隧道设计中，一般根据情况将隧道的设计分为浅埋隧道和深埋隧道两种情况。
浅埋情况下以洞顶上所有覆土压力作为设计荷载；深埋隧道的设计考虑坍落拱效应，只计部分围岩压力。
在荷载的计算中采用的是经过调查或试验得到的土的物理力学参数。
这样的设计模式存在以下几个方面的问题，第一，人为确定的隧道洞室的荷载模式与实际的洞室受力状况有很大的区别，把受力复杂的地下工程简单的采用类似受力明确的框架进行计算，忽略了土质围岩的特殊性，而这些特殊性恰恰是引起地下洞室日后病害的主要原因。
第二，设计中采用的许多土层的物理、力学指标在洞室开挖后都会发生变化，但设计计算的过程却无法反映出以后这方面的变化，以定态的参数设计的结构去适应动态的应力变化，是对结构受力的过程不全面的反映，同时也是对土层中洞室开挖后的应力变化过程认识不透彻的表现。
结构设计中长期以来忽略了地下水的影响，在隧道的设计中仅仅是考虑在有水的情况下将围岩级别予以降低，在没有水的情况下则对水的因素不加考虑。
先说有水时的情况，对土质隧道来说，地下水对工程的影响体现在以下方面，其一影响了土的物理力学指标，这点可从围岩级别的降低上得到部分的反映，其二影响了土层中洞室开挖后的应力状态。
土质围岩中有水时，洞室开挖后将破坏原来的赋存环境及水力路径，在洞室完成后会重新形成新的水力路径，在这个过程中，由于水的影响，必然导致洞室周围土压力状态与设计时有很大的不同，而提高围岩级别却不能反映出这种影响，故从根本上说，设计时对土质围岩中水的因素是没有考虑的。
在勘察未见地下水的情况下，修成的洞室却往往存在漏水的情况，这说明土质围岩中的水力路径会随着洞室的开挖而变化，从而使开挖时干燥的洞室在运营后数年出现漏水的现象。
3.2设计粗糙，结构形式与受力不协调由于土质围岩组成状态的不同，导致洞室周围各处受力状态的不同，而现在的设计却存在着设计粗糙、结构形式单一，盲目类比不加深究的现象。
从土质隧道的病害情况看，公路隧道的病害比铁路隧道的病害少，病害的程度也比较轻。
其中很重要的原因是，公路隧道的断面形式在受力方面比铁路隧道的断面合理。
公路隧道的断面一般采用三心圆或割圆，而铁路隧道的断面一般采用马蹄形断面。
三心圆或割圆的断面形式在围岩压力的作用下压力拱轴线一般比较接近于断面轴线，而马蹄形的断面在围岩压力作用下的压力拱轴线与衬砌断面的轴线相差较大，由此就会在衬砌断面上产生很大的附加应力。
设计中对于围岩变化处未做有效的处理，当存在不均匀沉降时导致衬砌的破裂；长大段落的隧道结构未按要求设置伸缩缝，在长期的温度变化作用下导致衬砌产生裂缝。
3.3施工过程中未严格按新奥法要求施工，使衬砌产生裂缝虽然在前文的论述中曾谈过新奥法设计有其不足之处，但从现阶段的理论和实际来看，新奥法理论仍是目前地下洞室设计和施工的最好的指导理论。
但在大量的土质隧道施工过程中，新奥法并未被正确完整的贯彻，大多数工程的施工并未按新奥法的要求进行动态的设计和施工管理。
尤其在施工的过程中没有认真的对待量测环节，当然也就不能以量测资料指导设计和施工。
有的工程在最关键的收敛稳定的判别上也往往以人眼观察代替量测，这些对新奥法的断章取义或认识不清最终导致了各种各样的工程事故的发生，也导致了最终的工程质量问题。
3.4施工管理方面不善，工程质量不高施工过程的管理未严格按国家的有关规范规程办理，具体表现在混凝土配合比达不到强度要求；施工振捣不密实导致衬砌中有蜂窝使混凝土强度降低；坍方处理不当衬砌背后留有孔洞；超挖回填不密实、欠挖不修整导致的衬砌受力与设计不符；背弃新奥法思想，在初衬变形未收敛的情况下施做二衬；拆模时间过早导致衬砌早期强度不足；冬季施工管理不善导致混凝土达不到强度要求；施工用水管理不善，导致基底被水浸泡，使衬砌产生不均匀沉降等。