衬砌引水隧道开裂的原因分析及治理技术
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。
引水隧洞衬砌混凝土裂缝的原因及预防措施
引水隧洞衬砌混凝土裂缝的原因及预防措施摘要：从引水隧洞工程施工的角度来说，衬砌有混凝土的引水隧洞无法做到完全的避免裂缝的出现。
由于施工材料以及周围地质环境等因素的影响，出现裂缝的原因和种类都呈现出多样性。
对引水隧洞混凝土裂缝预防措施的研究，可以减少隧洞塌方事故的出现几率。
对于裂缝的预防，目前很多工程预案中有着有明确的施工注意事项，以确保在施工的过程中尽管减少混凝土裂缝的出现几率。
本文主要是对引水隧洞混凝土裂缝的产生原因进行研究分析。
根据裂缝的外在表现和形成内因，裂缝可以分为不同的种类，对于不同种类的裂缝都有相关的修复措施和操作要点，本文总结施工经验，然后结合原因提出想应的解决措施。
关键词：混凝土裂缝；坍塌；预防措施0引言裂缝在隧洞工程中是一种常见的现象，裂缝产生的原因多种多样，其产生的影响也不尽相同。
大型裂缝的产生不仅会影响隧洞的抗渗能力，还会影响其自身的强度，引发事故。
隧洞抗渗能力的降低对于其强度的影响主要是表现在渗水对于钢筋的侵蚀，降低的耐久性。
经过近些年不断的技术改革，混凝土施工质量已经得到了很大的提升，但仍然无法完全防止裂缝的产生，只是较大的减少了其出次的几率。
所以，对于裂缝产生的原因以及如何减少裂缝产生的几率仍然是需要研究的重大课题。
采取适应的修复的防护施工措施可以加强大中型引水隧洞工程的自身质量，具有非常重大的研究意义。
本文主要是探究引水隧洞混凝土裂缝产生的原因以及如何去进行相应的预防。
1引水隧洞混凝土裂缝的成因分析1.1原材料质量差、配合比设计不合理水泥品种和质量的选择有着很多方面的考虑因素。
首先是质量方面，碎石、砂级配差等质量问题要尽可能的避免出现。
如果碎石中含有过多的杂质，就会影响到水泥与骨料的胶结，导致工程出现严重的质量问题。
在混凝土的配比设计时，并非水泥用量的占有率越高，混凝土的强度就越大，水泥的质量问题也是非常重要的一个方面。
1.2施工技术存在很多缺陷（1）隧道在开挖的时候形状不合适，造成混凝土的水平面高低不平；在初期支护进入衬砌面或者欠挖，这些会形成衬砌混凝土的厚度不够。
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。
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。
隧道衬砌裂缝及渗水处理方案
隧道衬砌裂缝及渗水处理方案针对目前隧道衬砌表面存在裂缝和渗水的质量缺陷，特制订本处理方案，要求施工现场参照方案内容做好衬砌裂缝及渗水的治理工作。
一、衬砌裂缝原因及处理措施1、裂缝成因分析裂缝的类型主要分为：干缩裂缝、温度裂缝、外荷载作用产生的变形裂缝及施工缝处理不当引起的接茬缝等。
（1）干裂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，就会出现干燥裂缝。
干燥裂缝多为表面性的，走向没有规律。
影响混凝土干燥裂缝的原因主要有：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面产生应力，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品种、用量有关。
（3）变形裂缝仰拱和拱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；过早脱模，在外力荷载的作用下发生变形进而产生裂缝；脱模时混凝土受到较大外力撞击（大型施工机械、爆破产生的冲击波或大块石等）产生变形裂缝。
（4）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注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、裂缝调查及观测（1）对排查出的裂缝进行统计，根据裂缝的里程位置、长度、宽度建立观测记录，在裂缝未稳定前指派专人按一定频率进行观测，记录裂缝是否有新的发展。
（2）结合裂缝分布及工程实际情况，采用仪器检测裂缝发展的深度和宽度，同时采用定位钢筋的仪器测定裂缝段的钢筋位置并检测对应位置的钢筋保护层厚度和衬砌厚度，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衬砌。
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
高速公路隧道衬砌裂缝及防治措施
高速公路隧道衬砌裂缝及防治措施摘要：高速公路隧道施工建设时，衬砌施工质量关系到公路建设整体质量。
隧道衬砌裂缝要及时处理，避免影响到隧道的正常使用。
有鉴于此，文中以高速公路隧道为着眼点，分析衬砌裂缝的成因，给出相应的裂缝防治措施，延长隧道的使用寿命。
关键词：高速公路；隧道；衬砌裂缝；防治隧道二衬产生裂缝致使隧道发生渗漏，已经成为隧道最常见的病害，隧道结构体的受力状况和防水性能会因裂缝的产生遭到严重的破坏。
基于此现状，如何有效预防二次衬砌裂缝病害的发生、在裂缝产生后如何合理处置成为急需解决的技术难题。
1 高速公路隧道衬砌裂缝分析隧道开裂是由多种因素引起的，其成因可以从多种方面进行分析，本文将隧道开裂的成因分为3个阶段进行分析：开挖前、开挖时和开挖后。
1.1隧道开挖前在开挖之前，进行隧道勘察设计时，如果不对工程现场进行合理的地质调查，很容易造成施工条件较差的状况。
当开挖部位的围岩比较薄弱时，很可能会导致隧道出现较大的沉降，对隧道的施工不利。
围岩变形的影响，可能会导致衬砌结构出现大裂缝。
当隧道施工处于高应力、脆弱、破碎的围岩环境中时，隧道的衬砌也会发生开裂，从而影响工程安全。
1.2隧道开挖过程隧道开挖时，隧道出现裂缝的主要因素有以下3个方面，如表1所示。
表1 隧道开挖裂缝产生原因分析产生原因原因分析施工过程不可靠围岩与衬层的连接强度不足，致使在隧道出现大变形，同时无法充分利用围岩-衬砌的联合支撑，从而造成大范围的裂隙材料选择不当选用的混凝土强度较低，难以承受高的围岩压力，从而产生裂缝；选用高强度的混凝土，会使施工过程变得更加烦琐工艺选择不当施工技术也是造成隧道衬砌开裂的重要因素，合理的施工技术可以降低衬砌施工中出现裂缝的概率由表1可知，在隧道开挖过程中，产生裂缝的原因有多种，在隧道开挖时要时常注意这些因素，确保隧道的安全运行。
1.3隧道开挖后隧道开挖完成后影响隧道开裂的主要原因有隧道运营管理与监测、预测隧道附近山体蠕变、泥石流防治等。
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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。
在已建成的引水隧道中，对其进行了应力裂缝评估。
特殊
的水文地质环境，致使引水隧道在使用过程中出现了衬砌裂缝，其原因有：①前
期大量的引水隧道由于技术水平的限制，无法对围岩的收敛性和变形进行科学、
准确的判别，盲目进行二次衬砌，致使混凝土不能有效抵御围岩的变形，从而发
生裂缝；②模板拆除过早，拆模后维护不当（尤其是在洞口附近），致使引水隧
道的承载力不足，混凝土无法有效抵御外力，发生局部变形，发生应力二次分配，从而使衬砌结构开裂。
不论是变形开裂还是受力开裂，与以下衬砌引水隧道灾害息息相关：
1.渗漏水。
渗漏水是引水隧道中常见的一种病害，严重影响了引水隧道的耐
久性和安全性。
渗漏水也是导致材料恶化的一个重要因素，尤其是在漏液表现出
强烈的酸性时，会使混凝土发生严重的恶化。
其主要原因是：①混凝土属水硬性
物质，在水化作用下，混凝土的致密程度会受到影响；②硫酸盐腐蚀会增大混凝
土的孔隙，从而产生膨胀性产品的膨胀率大于或高于混凝土的极限拉伸强度，从
而产生微裂纹，从而造成材料的破坏。
渗漏水对混凝土衬砌结构的安全与稳定有
以下几方面的影响：①由于渗漏导致衬砌结构承受的扬压或渗漏压力增加；②由
于渗漏溶蚀导致混凝土性能的劣化即强度降低；③引起腐蚀、侵蚀、冻融、钢筋
锈蚀及地基冻胀等病害，加速混凝土衬砌结构的老化，缩短了引水隧道的使用寿命；④在冬天，如果出现结冰，则会导致拱部结冰，伴随冻融循环而形成冻害。
2.材料劣化。
在引水隧道工程中，由于受地层应力大、围岩压力大、渗透压
力大，以及多种腐蚀性离子的侵蚀，特别是硫酸根的侵蚀，以及衬砌结构的碳化，导致材料退化。
硫酸盐腐蚀的机制主要有以下几个方面：①由于水泥中含有的矿
物水化反应产物不能在硫酸环境中稳定存在，与其它产物发生化学反应；②主要
产物石膏、钙矾石等是主要的腐蚀产物，③石膏结晶会使构件体积膨胀，产生裂
缝，使材料变质。
衬砌的碳化程度与衬砌强度、钢筋腐蚀指数等指标之间有一定
的关系。
混凝土碳化会降低混凝土中的酸碱度，进而破坏其表面的钝化膜，在水
中与氧的协同作用下，会产生锈蚀，造成混凝土的体积膨胀，造成混凝土的剥落、开裂，锈蚀钢筋与混凝土的结合，造成钢筋截面面积减小，衬砌结构的承载力下降。
3.衬砌的变形。
引水隧道衬砌结构的变形主要是由于隧道开挖会使地下水流
通道发生变化，使隧道内的外部压力增大。
②隧道施工过程中因开挖爆破产生裂缝，使地下水流入隧道，裂隙水流会将岩体中的填充物带走，使其失稳加快，使
其承受能力急剧下降，从而引起岩体垮塌，使衬砌发生裂缝。
(5)衬砌剥离引水
隧道在施工过程中出现的衬砌剥离问题，其原因有：①由于地处西北寒带的导水
隧道常常遭受流冰的侵袭，在冬季和春季，大量的冰流涌入引水隧道，由于水流
速度和冲角的变化，会导致隧道的局部破损，长时间的撞击会导致引水隧道的混
凝土脱落，严重影响隧道的正常工作，严重的影响了隧道的正常工作，严重的影
响了隧道的正常使用。
在冻胀型围岩中，由于水体淤积的增大，很容易引起拱顶
附近的衬砌出现冻胀、裂缝、混凝土骨料胀裂、砂浆和混凝土脱落等现象。
4.衬砌背后空洞。
由于施工方法、施工质量和混凝土收缩等因素的影响，在
引水隧道中往往会产生较为严重的衬砌后空洞现象。
造成衬砌背面孔洞的具体原因：①隧道衬砌为整体式模板台车，在浇筑到拱顶时，因防水卷材未预留，拱顶
防水卷材紧密导致其背面与初期支护有一定间隙无法灌注混凝土，造成直接空洞；
②混凝土浇筑至拱顶后，没有及时调节混凝土的水灰比，导致浇筑时泵压不稳，
导致拱顶浇筑不充分，导致出现孔洞；③封头模板与前期支护未紧密结合，导致
浇筑不充分，导致拱顶顶部出现空洞。
②二次衬砌受力及围岩应力状况的变化，
使二次衬砌上部边沿易出现裂缝，使混凝土碳化、钢筋锈蚀、冻害等问题；③由
于衬砌深度太大，导致围岩失稳、失稳、失稳、失稳。
三、衬砌引水隧道开裂的检测方法
（1）隧道变形检测
在所选剖面上设置多个位移测量仪，测量隧道内的位移；在钢筋混凝土拱架
上安装钢筋应变仪，测量钢筋混凝土梁在钢筋混凝土中的受力；利用全站仪对隧
道进行了检测，得到了隧道的变形率。
（2）混凝土裂缝检测
在二次衬砌砼表面安装裂缝计，观察裂缝的变化。
它主要是对裂缝的形态、
宽度、长度、深度以及裂缝的位置及分布进行测试。
1.
利用超声波回弹法和钻心法对混凝土强度检测
首先对混凝土进行大面积的回弹测试，并根据回弹测试的结果，结合隧道混
凝土的外观、裂缝等现状，选择具有代表性的部分进行混凝土芯样的钻孔，以检
测混凝土强度。
1.
钢筋锈蚀状况检测
利用钢筋探测器对被测钢筋的位置进行定位，去除保护层，使钢筋裸露。
利
用游标卡尺对钢筋剩余直径、腐蚀坑深度、长度和锈蚀厚度进行了测量，精度可
达0.01毫米。
（5）对地下水的水质及渗透压进行检测，
对其进行全面的矿化度、 pH值及各类有害离子的测定。
在所选剖面的拱顶、左右墙和底板中间各埋一根渗压仪，测量渗压的变化。
（6）用地质雷达检测衬砌厚度及衬砌背面的缺陷。
四、衬砌引水隧道开裂的治理技术
（1）采用锚杆灌浆、钢筋拱架加固、衬砌、回填、固结灌浆、接触灌浆等
措施进行防治。
（2）对洞口裂缝，尤其是病险部位的纵环向裂缝、灌浆缝进行处理，并采取防渗、防腐蚀措施；
（3）对基板隆起变形、因冲刷、冻胀等原因造成的基板凹坑、砼护面、侧墙、拱顶砼剥落、脱落洞口等部位进行加固，并采取防冻胀、防渗、腐蚀措施；
（4）疏通原有排水孔，加强和完善排水设施；
作者简介:彭百胜，1979年1月28日出生，湖南浏阳人。
学历:本科。
从业方向:工程项目管理。
工作单位:长沙水业集团有限公司。