水电站引水隧洞衬砌混凝土裂缝问题及处理措施
水利水电施工过程中的砼裂缝防治措施
水利水电施工过程中的砼裂缝防治措施水利水电工程中，砼裂缝是常见的问题，如果没有及时采取防治措施，会给工程质量和安全带来很大影响。
下面将介绍一些常用的砼裂缝防治措施，供参考。
1. 控制混凝土配合比：混凝土的配合比是影响砼裂缝产生的重要因素。
应根据工程要求和施工条件，合理选择水泥、砂子、骨料的比例，并控制水灰比。
可以适当添加适量的粉煤灰、矿渣粉等掺合料，增加混凝土的抗裂性能。
2. 采用细碎骨料：细碎骨料可以填充混凝土中的空隙，提高砼的密实性和细观结构的均匀性，从而降低砼的收缩性和开裂倾向。
通常可以选择破碎机碎石作为细碎骨料。
3. 控制浇筑温度：浇筑过程中，应注意控制混凝土的温度，避免温度太高或太低。
可采用降温剂或保温措施，以降低温度梯度和温度差，减小混凝土的收缩量，从而减少砼裂缝的产生。
4. 引入混凝土裂缝控制技术：通过设置预应力或预应变，控制混凝土的收缩变形和开裂。
可以在混凝土表面或内部设置预应力钢筋、钢索或预应力混凝土构件，进行拉压荷载的控制，使混凝土处于受压状态，从而抑制裂缝的发生。
5. 增加砼强度和粘结性：增加砼的强度可以提高其抗拉强度和抗裂性能，减少开裂倾向。
可以通过配合合适的水胶比、使用高强度水泥和添加剂等方法来提高砼的强度。
还可以采取提高粘结性能的措施，如使用粘结剂、改善骨料表面性质等，增强砼的内聚力，减少裂缝的产生。
6. 做好施工工艺控制：施工过程中应加强对混凝土浇筑、振捣、养护等环节的控制。
合理安排施工进度，避免大面积连续浇筑造成的温度差和收缩差；在浇筑过程中，要保证混凝土的均匀性和振捣密实度；对混凝土养护要加强管理，保持适宜的湿度和温度，减少水分蒸发和收缩变形。
7. 定期检测和维修：施工完工后，应定期对混凝土结构进行检测，及时发现和修复裂缝。
可以采用无损检测技术和裂缝测量技术，对砼结构进行检验，并根据裂缝情况采取合适的修补措施，以防止其继续扩大和影响工程安全。
水利水电施工过程中的砼裂缝防治措施是多方面综合考虑的，需要从配合比、骨料种类、浇筑温度等方面进行合理控制，同时还需要加强工艺管理和定期检测维修，以确保砼结构的质量和安全。
引水隧洞混凝土衬砌开裂及处置关键技术研究
引水隧洞混凝土衬砌开裂及处置关键技术研究在引水隧洞施工中，有诸多不可控制因素，很容易造成引水隧洞混凝土衬砌开裂，从而引起表面渗水，这一方面影响到引水隧洞的施工质量，同时还会留下极大的安全隐患，带来安全事故。
对此，下面结合工程实例，就引水隧洞混凝土衬砌开裂原因及处置技术进行全面分析。
标签：引水隧洞；混凝土衬砌；开裂；处置前言：在我国水利水电工程中，引水隧洞是十分关键的项目，会对水利水电工程的发展及今后运作带来全面影响。
由于在引水隧洞施工中，受诸多因素的影响，会出现混凝土衬砌开裂的情况，造成表面渗水现象，甚至会造成钢筋锈蚀，混凝土的耐久性受到影响，对工程质量带来极大影响，同时也缩短了引水隧洞的使用寿命，而在处置过程中还会消耗大量的人力、财力、物力资源。
对此，在实际中，必须针对混凝土衬砌开裂的成因，制定针对性处理措施，从而保证引水隧洞的安全使用。
1.工程概况在某水利水电工程中，引水隧洞共4条，平均洞长16.67km，洞群沿线上覆岩体一般埋深1500m～2000m，最大埋深2500m，引水隧洞开挖断面为马蹄形，大部分断面开挖直径13m，衬砌厚度40～60cm，具有埋深大、洞线长、洞径大的特点。
本工程中引水隧洞混凝土衬砌施工环境比较恶劣，涉及到杂谷脑组大理岩（T2z）、三迭系下统绿泥石片岩和变质中细砂岩（T1）、三迭系上统砂板岩（T3），中部的白山组大理岩（T2b）及东部的盐塘组大理岩（T2y）等地层，对施工的顺利进行带来影响。
同时在施工中，受其他因素的影响，造成了引水隧洞混凝土衬砌裂缝的产生。
由于引水隧洞穿越岩层地质，其结构比较复杂，支护方式也无法固定，隧洞压力大、高埋深，洞线长，在施工中出现不同程度的裂缝。
其带来的危害主要有：裂缝的产生无法使得引水隧洞永久安全运行；裂缝的产生会出现新渗水通道，从而对发电量造成影响；形成裂缝后，会造成表面渗水，甚至会造成管涌，造成山体灾害。
为了保证引水隧洞的后期运行安全，必须对裂缝进行及时有效的处置。
水电站引水隧洞衬砌混凝土裂缝原因及预防处理
水电站引水隧洞衬砌混凝土裂缝原因及预防处理摘要水电站引水隧洞衬砌混凝土产生的裂缝不仅会破坏混凝土结构，影响隧洞的使用寿命，而且处理时费工费时增加成本，增加工期，所以如何判断裂缝产生的原因并采取适当的预防及处理方法对于此类项目有重要意义。
本文从隧洞衬砌混凝土裂缝的分类、产生原因及预防处理措施方面作了简要探讨。
关键词水电站隧洞衬砌混凝土裂缝干缩温度化学反应荷载表面修补灌浆1 引言引水隧洞是在山体内开挖成的引水道。
按洞内水流有无自由水面，引水隧洞分无压和有压两种。
隧洞衬砌是引水隧洞重要的组成部分。
其作用是承担内、外水压力和山岩压力、减小渗水、防止岩体崩塌和降低糙率。
除岩体坚硬、致密和完整的地段外，一般都要做衬砌，主要有混凝土、钢筋混凝土和喷锚三种衬砌类型，此外还有预应力混凝土衬砌。
当围岩较完整，内水压力不大时，可采用混凝土衬砌；当内水压力较大，围岩较差时，应采用钢筋混凝土衬砌；当围岩完整，渗透性小，可把围岩视为受力结构，不做衬砌或采用喷锚衬砌。
预应力混凝土衬砌具有较高的承受内水压力的能力。
当隧洞衬砌混凝土产生裂缝后，常拌有渗水现象，会严重破坏混凝土结构的安全，裂缝产生的原因、防治及处理的方法直接关系到隧洞的使用寿命。
地下引水隧洞特别是有压隧洞是我国水利水电工程建设中常有的施工项目，但隧洞衬砌混凝土产生的裂缝不仅会破坏混凝土结构，影响隧洞的使用寿命，处理时费工费时增加成本，增加工期，所以如何判断裂缝产生的原因并采取适当的处理方法对于此类项目有重要意义。
2 隧洞裂缝分类隧洞衬砌混凝土产生的裂缝可分为表面裂缝和贯穿全厚度的贯穿裂缝。
表面裂缝又分水平面裂缝和立面裂缝。
贯穿全厚度的裂缝又分为环向裂缝、纵向裂缝、交叉裂缝、斜裂缝等。
3 隧洞衬砌混凝土产生裂缝的原因隧洞衬砌混凝土裂缝的产生有各方面的因素，既有衬砌混凝土自身特性的原因，又有施工过程中的人为因素。
3.1 衬砌混凝土自身特性引发裂缝产生一、混凝土混合料早期过快失水干缩。
水工隧洞衬砌混凝土裂缝成因控制措施
水工隧洞衬砌混凝土裂缝成因分析及控制措施摘要：本文对水工隧洞衬砌混凝土产生裂缝的诸多因素所形成的主要成因、要素作了简要分析，并根据水工隧洞施工情况总结出了控制裂缝产生的具体措施。
关键词：水工隧洞衬砌裂缝控制措施1 水工隧洞混凝土的设计强度水工隧洞混凝土的设计强度，dl/t5195-2004《水工隧洞设计规范》(中华人民共和国国家发展和改革委员会发布,2004年6月1日实施)在第1章混凝土和钢筋混凝土衬砌中规定：“当隧洞采用不承载混凝土衬砌或采用配有i级钢筋的钢筋混凝土衬砌时，混凝土强度等级不宜低于c15：采用配有ⅱ、ⅲ级钢筋的钢筋混凝土衬砌时，混凝土强度等级不宜低于c20。
在同一设计规范附录d(规范性附录)中就抗蚀耐磨材料指出：“就耐磨损而言，硬度高就非常重要。
”“工程中已采用过的主要抗蚀耐磨材料有高标号混凝土、钢纤维混凝土”“在通过的流速小于20m／s的水工隧洞．以采用c25～c30的混凝土为宜。
”另外，dl/t5207-2005《水工建筑物抗冲磨防空蚀混凝土技术规范》将抗磨蚀混凝土的等级分为c35、c40、c45、c50、c55、c60、>c60 七级，笔者理解为：有抗磨蚀要求的混凝土最低强度等级为c35。
鉴于水工隧洞是在复杂的水环境下运行的，混凝土不但有不同程度的长期抗磨蚀要求，还要承受围岩和外水压力．特别是有的工程在围岩地质条件恶劣和水压力较高时．同时还有抗渗和耐久性的要求。
混凝土的抗压强度在一定范围内与其抗磨蚀、抗渗和耐久性成正比关系，因此，在水工隧洞设计规范中将隧洞混凝土最低强度等级规定在c15或c20，是否偏低，值得探讨。
2 衬砌混凝土裂缝影响主要因素水工隧洞衬砌混凝土裂缝的产生，因受围岩性质、外力大小、凝固干缩、断面型式、构造接头及施工中模板类型、养护条件等影响，现将其中影响较大因素叙述如下：2．1 温差影响假定衬砌混凝土未改变圆周长度情况下，由温度应力公式：式中：——温差引起的温度应力(n／mm。
水利水电施工过程中砼裂缝防治措施
水利水电施工过程中砼裂缝防治措施水利水电工程中，砼结构是非常常见的建筑结构，而砼裂缝是砼结构施工过程中常见的问题，对工程质量和安全都会产生不良影响。
在水利水电施工过程中，砼裂缝的防治工作显得尤为重要。
本文将就水利水电施工过程中砼裂缝的防治措施进行详细的介绍。
一、砼裂缝的形成原因1.1 材料原因在砼制作中，如果原材料的配比不合理，材料质量低劣等都会导致砼裂缝的产生。
如果在混凝土的拌和过程中出现问题，比如拌和时间过长或者拌和水量不足，都可能导致砼裂缝的形成。
1.2 施工原因施工过程中的养护不当、震动捣实力度不均匀、浇捣过程中因为输送不畅等也会导致砼裂缝的产生。
二、砼裂缝的分类2.1 裂缝的形态根据砼裂缝的形态，可以将裂缝分为施工裂缝和使用裂缝。
施工裂缝一般是由于砼收缩或者温度变化引起的，而使用裂缝则是由于外力或者环境等原因引起的。
2.2 裂缝的性质根据裂缝的性质，可以将裂缝分为结构裂缝和非结构裂缝。
结构裂缝是由于结构自身的问题引起的，需要重点关注和治理。
而非结构裂缝则可以通过合理养护等措施进行防治。
三、砼裂缝的防治措施3.1 合理配合材料在砼施工过程中，要保证原材料的质量，合理搭配配合比，严格按照施工要求进行拌和，确保混凝土的质量稳定，避免因材料原因引起的裂缝产生。
3.2 施工操作规范在施工过程中，要严格按照操作规范进行施工，控制好养护和浇捣的时间，合理控制捣实力度，保证砼的均匀性和稳定性，减少因施工操作不当导致的裂缝产生。
3.3 合理养护对于新浇筑的砼结构，要进行合理的养护工作，及时进行湿润保养，保持砼的表面湿润，避免因干燥引起的收缩裂缝，保证混凝土的强度和稳定性。
3.4 加强监管力度在水利水电施工过程中，要加强对施工质量的监管和检查，及时发现和处理施工过程中可能出现的问题，采取有效措施防止砼裂缝的产生。
3.5 针对性治理如果在施工过程中发现了砼裂缝，要根据裂缝的形态和性质采取相应的治理措施，比如对结构裂缝要进行更加严格的处理，避免裂缝扩大和变形，保证工程的安全和可靠性。
水工隧洞衬砌混凝土裂缝的防治及处理
水工隧洞衬砌混凝土裂缝的防治及处理摘要：水工隧洞衬砌混凝土裂缝的出现，会影响结构的整体性和刚度，降低混凝土抗渗能力和承载力，影响隧洞的使用功能，应该采取各种有效的预防与处理措施，保证隧洞设计指标的全面实现。
关键词：水工隧洞。
混凝土裂缝；防治引言：随着输调水工程的日益增多，水工隧洞的技术应用越来越广泛，在水利工程方面占据重要的位置。
随着施工工艺及混凝土材料的的发展，隧洞衬砌混凝土的质量也得到了提高，衬砌质量的好坏直接影响到隧洞的质量。
但是在实际的应用过程中，水工隧洞衬砌混凝土会出现裂缝，影响了隧洞的质量，所以要及时采取措施进行处理，并做好防治工作。
一、裂缝的类型（一）细微的表面裂缝细微的表面裂缝，一般出现在混凝土的表面，开裂较浅，在走向上呈无规律分布，并且会同时出现多条；裂缝的宽度一般都比较小，大都在1mm以下；长度上相对较短，呈现出略微张开或者闭合的状态。
在实际的过程中，这种细微的表面裂缝不会导致渗漏，对早期的混凝土结构的稳定性不会产生太大的影响，但是会对结构的耐久性产生影响，他会通过钢筋迅速锈蚀以及混凝土的抗冻性能不断下降的方式，使得结构遭到严重的破坏。
（二）贯穿性有害裂缝在水工隧洞的衬砌中，贯穿性裂缝经常会出现于整个结构断面，并且呈现张开的状态，一般情况下，缝宽在185mm左右，如情况严重，裂缝就会变大。
裂缝形成了贯穿的通道,隧洞可能会产生严重的渗漏,若不及时治理，容易造成流土或围岩淘刷现象。
贯穿性裂缝能形成结构的软弱面，影响结构的稳定性和耐久性。
二、裂缝形成的原因分析（一）设计粗糙，建设、监理单位工作随意性大有压隧洞一般采用圆形断面，衬砌与围岩共同作用，如果围岩良好，则它的极限承载能力远大于其所承受的内水压力。
近年来，国内外修建了数目众多的水工有压隧洞，尚未发现因内水压力造成隧洞结构破坏的实例。
与此同时，一些隧洞因设计不周，漏水过多，必须采取加固措施才能正常使用的情况却不乏实例。
因此，对使用上要求限制裂缝宽度的有压隧洞衬砌应按承载能力进行设计的同时，按正常使用极限状态进行裂缝宽度的验算。
水利水电施工过程中砼裂缝防治措施
水利水电施工过程中砼裂缝防治措施水利水电工程是一项非常重要的基础设施工程，对于国家的经济发展和人民的生活具有重要意义。
施工过程中，砼裂缝是一个常见问题，如果不能及时进行防治，将会影响到工程的安全性和使用寿命。
因此，本文将介绍一些水利水电施工过程中砼裂缝防治措施，以确保工程质量和安全。
一、砼裂缝的形成原因砼裂缝主要是由内应力引起的，这些内应力来源于以下几个方面：1.混凝土自身的收缩和膨胀变形；2.施工后，混凝土和模板的弹性变形；3.周围环境因素对混凝土施加的压力差异，如温度、水分、荷载等；4.混凝土与钢筋之间存在应力差异，形成应力集中。
以上这些因素都可能导致混凝土内部产生应力，进而导致砼裂缝的形成，需要采取一些措施进行防治。
二、防治措施（一）预防措施1.合理控制混凝土的水泥用量，避免过量使用水泥，造成混凝土自然收缩过大；2.在混凝土配制中加入特殊的缓凝剂和增塑剂，使混凝土变得柔韧，增加其韧性和抗拉强度；3.施工现场要控制好环境温度和湿度，避免混凝土在过早的水分蒸发和环境温度变化的情况下，产生过度的收缩变形；4.在砼浇筑中进行适当的加固，如钢筋加固等，以充分发挥其张力和拉伸的作用；5.采取适当的隔振措施，避免地震等外力对混凝土产生较大的影响。
（二）处理方法1. 填缝剂法对于已经出现的砼裂缝，可以采用填缝剂法进行处理。
填缝剂通常由高性能聚合物、特种水泥和填充剂组成，具有良好的耐久性和抗裂性。
施工时先对砼裂缝进行清洁和处理，然后将填缝剂涂抹在砼裂缝处，填充至缝宽的80%以上，等待充分硬化即可。
2. 特殊补强措施钢筋补强是一种常见的处理方法，可以通过在砼裂缝处打孔并加钢筋进行补强。
钢筋通常为角钢或螺纹钢筋，加固效果比较好。
此外，还可以采用高强度纤维材料增强砼裂缝处的抗裂能力，如使用碳纤维、玻璃纤维等材料进行补强。
三、总结砼裂缝是水利水电工程施工中常见的问题，需要采取一系列的预防措施和处理方法进行防治。
预防措施包括合理控制水泥用量、加入增塑剂、尽量控制环境变化等；处理方法包括填缝剂法、钢筋补强等。
引水洞隧洞衬砌混凝土裂缝产生的原因及处理方法
裂缝 进行 分析 认 为 ： 凝土 的浇 筑方 式 与裂缝 没有 混 直接 关 系 。 ３ ３ 地 下洞 室的基 本 恒温对 施 工有 利 ．
４ ｅ 对 照超 挖 数 据 看 ， 挖 多 的 部 位 ， 生 的 裂 ５ ｍ， 超 产
缝机 率 比较高 。
（） ３ 因为实 际超挖 后 ， 设 计 的双 层筋 是 针对 原
形状 、 规律 和水 泥 掺 量大 的所 产 生 的裂 缝 形 状 、 尺
板 全 断面一 次衬 砌 。设计 环 向钢筋 为 ２ 纵 向分 ， 布钢筋 ，５ 。混 凝 土 设 计 标 号 为 ｃ０ ６５ ， 级 １２ ， ２ｗ ｆ 二 ０ 配泵 送 混 凝 土 。骨 料 为人 工碎 石 ， 天然 河 沙 ， 高 掺
测结 果 强度 为 ３ — ３ ｐ 。另 外 ， ２ ３ｍ ａ 分析 混 凝 土裂 缝
建 基 面清理 中发 现 ， 隧洞底 部两 侧及 顶拱 局部 超 挖严 重 ， 平均 为 ２ ｍ 最大处 为 ８ ｍ。 ５ｃ ０ｃ 设 计 混凝 土浇 筑 段 为 ６ 采 用 液 压 式 针 梁模 ｍ，
压力 管道 采用 钢筋 混凝 土衬 砌管 、 明管 及洞 内埋 管 三种 布置 形式 。 调压 井 之 后 紧 接一 段 钢 筋 混 凝 土
春 、 、 、 四季 。后 发 现 混凝 土产 生 裂 缝 ， 现 夏 秋 冬 表 为 ： 很强 的规 律性 ， 有 一般 在浇筑 段 中部 ， 春秋 季浇
从 多 该
隧洞地 质条 件 良好 ： 多为 白云 岩 白云质灰 岩属 于 Ⅱ、 Ⅲ类 围岩 ， 无重 大不 良地 质构 造 ， 下水 不发 地
育。
安 定性 等方 面是 稳 定 和 良好 的 。 已浇 完 混凝 土共 取 样 ３２组 ， 测 结 果 为 全 部 合 格 ， 均 强 度 为 ５ 检 平 ３ｍ ａ ｌ ｐ 。在现 场 及 有 关 单 位 进 行 的 回 弹 仪 无 损 检
衬砌引水隧道开裂的原因分析及治理技术
衬砌引水隧道开裂的原因分析及治理技术摘要：为了确保引水隧道的安全、高效运转，必须进行隧道衬砌，而衬砌的施工质量直接影响到隧道施工的安全。
对于衬砌结构的质量问题，若不及时进行评估，并提出符合技术、质量要求的合理的治理措施，不但会影响隧道的正常使用，还会导致隧道结构的进一步损伤和功能的损害，从而导致人员、资金的损失。
关键词：引水隧道；衬砌；开裂原因；检测方法；治理技术引水隧道衬砌是以钢筋混凝土等材料以拱圈、边墙、仰拱和底板的形式支撑和维持隧道的长期稳定性和耐久性的永久结构物。
隧道的衬砌结构形式，应根据隧道的地质地貌、结构的合理性、施工方法、施工工艺等方面综合考虑。
一、引水隧道衬砌的功能引水隧道衬砌应具有足够的强度和耐久性，并具有一定的抗冻、抗渗和抗冲刷能力。
它的功能有：①支撑和维持隧道的稳定；②控制围岩的变形，确保围岩的稳定性，防止围岩的风化；③抗围岩压力、内水压力等荷载；④预防渗漏；⑤防止岩体受水流、空气、温度、干湿变化等因素的侵蚀和破坏；⑥降低表面粗糙度。
二、衬砌引水隧道开裂的原因分析衬砌裂缝是隧道衬砌结构承载能力超过其强度的一种表现形式，而二次衬砌的开裂是一种普遍现象。
衬砌裂缝是隧道破坏的最直接表现，它的承载能力超过了本身的极限，它包括了从低层向断裂发展的变形特性，是引水隧道施工过程中衬砌结构安全状况的一个重要指标。
根据产生原因，衬砌开裂可分为两种类型：变形开裂和受力开裂。
1.变形开裂。
造成变形开裂是由温度效应、混凝土早期收缩、基础不均匀沉降等原因造成的。
其特点是：①由于温度、养护等因素所造成的裂缝，其宽度一般都很短，且走向没有明显的规律性，危害程度也不大；②非均匀沉降引起的裂缝，往往会因不均匀沉降方向而形成一条长大的纵向或环形裂缝，这与不均匀沉降的稳定性有一定关系。
一般情况下，变形裂缝对结构的承载力没有影响。
2.受力开裂。
受力裂缝普遍存在，其产状具有一定的规律性和同向性，其裂缝的长度、宽度、深度通常都很大，严重地影响了其承载力，并对其安全造成了长期的危害。
水工隧洞衬砌混凝土裂缝成因分析及控制措施
水工隧洞衬砌混凝土裂缝成因分析及控制措施水工隧洞是如今水利地质工程中不可缺失的重要内容，无论是对于民生、生态，还是对于经济发展、人员安全防护都有极其重要的意义。
本文主要对隧洞中混凝土裂缝产生的原因进行着重分析，首先介绍了水工隧洞相关概念以及裂缝主要类型，其次，针对目前的裂缝类型进行成因分析，再次，对于裂缝处理，进行有步骤的阐释，最后提出可行的控制措施。
标签：水工隧洞；衬砌；混凝土裂缝；控制措施引言：对于水工隧道所产生的裂缝进行处理，我们一般有以下几个目的，其一为了结构防渗以及弥补漏洞，从而使之在使用过程中不会因为渗漏问题，从而引起周围的地质环境发生改变，从而造成结构变形。
其二，对于当前的隧洞结构进行进一步的补充加强及结构加固。
防止一次性过水量较大造成压力增大从而引起隧洞结构变化，并减少后期养护工作量及增加隧洞的使用年限。
1、概述（一）概念由直接在地表表面上的山体或地表之下开凿的水洞被统称为水工隧洞。
其由于本身功能的不同，被分为两大类，四个方面。
两大类分别指引水及泄水，而四个方面分别为民用隧洞，水利隧洞，尾水隧洞以及排沙隧洞。
（二）类型根据目前隧洞在施工过程中的实际情况，我们可以将其裂缝主要根据其成因分为以下几种。
其一，由温度变化导致裂缝出现。
之所以出现温度改变，是由施工环境温度变化及混凝土原因有关。
由于其温度改变，对其施工材料造成梯度应力，而引发结构改变，被称为温度裂缝[1]。
其二，由于干缩所导致的裂缝出现，这主要是因为原材料中所含的水分过度蒸发从而导致岩石和周围模板发生结构改变，被称为干缩裂缝。
其三，由于受到外部风力以及其他因素多重作用，由此导致其混凝土在没有彻底凝固之前出现体积收缩情况，容易出现龟裂现象，被称为收缩裂缝[2]。
其四，原材料是导致裂缝出现的一大原因，由于原材料配比问题导致其中的碱性离子过多并与其他拌合物产生化学反应从而使混凝土结构本身出现膨胀以及开裂问题。
其五，在一定情况下，由荷载变化及基础受损产生变形裂缝，在较为强烈的外力作用下，容易使整个结构产生不稳定变化[3]。
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水电站引水隧洞衬砌混凝土裂缝问题及处理措施
作者：侯娟
来源：《城市建设理论研究》2013年第13期
摘要：隧洞衬砌混凝土裂缝在引水隧洞项目中不可完全避免，因此要及时采取措施进行处理。
本文对衬砌混凝土裂缝处理策略进行了引用和阐述，且针对性，对类似问题的提出处理措施。
关键词：引水隧洞混凝土裂缝处理策略
中图分类号： TU528 文献标识码： A 文章编号：
前言
混凝土裂缝在隧洞工程中是常见现象，导致混凝土产生裂缝的原因很复杂，必须结合工程实际情况，通过认真分析、检查，找出真正原因后有针对性地采取相应措施去防治裂缝。
一、裂缝的类型
1干缩裂缝
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。
2温度裂缝
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。
3荷载变形裂缝
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。
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。
二、衬砌裂缝的产生原因分析
1衬砌裂缝产生的力学原因分析
隧道衬砌本身承受两大类荷载，分别为外荷载和变形荷载，这两类荷载统称为广义荷载。
隧道衬砌裂缝的主要成因可以分为以下三种：
（1）由外荷载（静、动荷载）的直接应力引起的裂缝。
围岩自重在直接应力占很大部分。
（2）由结构次应力（隧道衬砌局部区域的弯矩和切力，称之为次应力）引起的裂缝。
（3）由变形变化（荷载）引起的裂缝。
结构由温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素引起应力变化，从而导致衬砌结构变形出现裂缝。
2衬砌裂缝产生及扩展的其他原因分析
（1）地质因素。
由于受软弱围岩松动压力，大变形岩挤压作用，偏压隧道的不均匀受力等等。
这些因素主要是改变了隧道的受力状况，出现应力重分布或局部应力集中、偏压等，导致衬砌结构出现开裂和破坏。
（2）勘察、设计因素。
主要是勘察设计单位无法深入的开展地质勘探工作，隧道位置选择不好，穿越的地质条件和环境条件复杂；隧道围岩类别评价及支护结构设计缺乏依据，设计的地质条件与实际偏差较大，结构形式和断面形式不合理，支护结构承载力强度不够，细部处理不当，导致隧道使用年限减少。
（3）施工质量问题。
主要是开挖和支护方法不合理，光面爆破不够完善，欠挖未进行处理，超挖未进行回填；支护结构背后存在空洞，隧道基底未清理干净，回填不合要求，衬砌结构未按要求配筋；混凝土强度还未形成，就去掉支撑和模板，使混凝土过早受力，导致衬砌开裂。
（4）环境影响问题。
环境影响因素很多，主要表现在以下三个方面：
a地下水的侵蚀。
地下水的渗流及侵蚀作用，导致混凝土强度降低或开裂、破坏。
地下水侵蚀主要有溶出性侵蚀、酸性侵蚀、盐类析晶侵蚀等。
b混凝土的碳化。
由于空气中的二氧化碳和混凝土中的一些化学物质发生作用，破坏钢筋表面的钝化膜，使混凝土失去对钢筋的保护作用，加快钢筋锈蚀；同时碳化还会加剧混凝土的收缩，导致混凝土结构产生裂缝和破坏。
c混凝土在寒冷气候和地下水的共同作用下，宜引起结构冻融破坏。
混凝土内部或外部的水-冰反复交融过程中体积变化，引起混凝土外部压力和内部应力的变化，使混凝土内部出现空隙和微裂隙；当达到产生裂缝
的条件时，混凝土内部孔隙及微裂缝增大、扩展，并互相连通，出现裂缝，严重时混凝土发生剥落或破坏。
三、处理砌混混凝土裂缝的措施
1严格控制原材料的配合技术
通过水电站引水隧洞工程的地质勘察，可以为工程提供一定的理论和实际设计参考：水泥。
水泥类浆材主要包括纯水泥浆和水泥黏土浆两大类。
它们主要是由水泥、水及各种外加剂组成。
水泥可根据工程选用各种性质的水泥，水一般采用生活用水，同时为改善水泥浆的性质，以适应不同的自然条件，掺人各种外加剂，如速凝剂、缓凝剂，引气剂、膨胀剂等。
水泥类浆材的优点是能形成强度较大和渗透性较小的结石，防渗效果较好，而且原材料成本低、材源广，没有毒性和环境污染问题；缺点是浆液稳定性差，析水性大，凝结时间长，当地下水流速较大时易受冲刷和稀释。
2严格混凝土施工工艺
当水头大于临界值，衬砌将在薄弱断面开裂，裂缝附近拉应力释放，释放范围以外，应力维持原状，有可能出现第二条裂缝。
两条缝中间是拉应力释放区，不增加荷载就不可能在两条缝中间再裂新缝。
衬砌开裂后拉应力释放，衬砌要回缩，沿裂缝断面一定深度围岩内将出现附加拉应力，衬砌与围岩接触面将出现附加剪应力，这时可能出现以下三种情况：
（1）接触面上剪应力及基岩中拉应力都未超过极限，围岩仍为完整的弹性体。
假定一个裂缝间距为lf，用有限元方法求两裂缝中间断面的环向拉应力，如该拉应力等于混凝土抗拉强度，就有可能在间距为lf 处再出现一条裂缝，实际裂缝间距将在0.5lf 与lf 之间，以限lf 为妥。
（2）接触面上最大剪应力已超过极限值г0，衬砌与围岩将产生塑性滑动使剪应力超向于均匀分布。
（3）沿裂缝断面围岩的附加拉应力与开裂前应力叠加后大于岩石抗拉强度时，围岩将产
生某一深度的裂缝，衬砌拉应力释放区将扩大，裂缝总条数将减少而开度增大。
对这种情况需用有限元方法分析。
结束语
随着国民经济的发展，水电这一优质能源建设越来越多，而引水隧道工程所占的比例逐步增大。
隧道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。
参考文献
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