发布时间 : 星期四 文章隧道衬砌裂缝产生原因分析及预防和治理措施 - 图文更新完毕开始阅读
兰州交通大学毕业设计(论文)
（3）施工步骤：
1）围岩地质调查（土质、孔隙率），根据地质情况选择注浆材料，确定注浆参数和机具。
2）钻孔安设导管，连接孔口管安装止浆阀，检查管路是否符合要求，并拌制浆液。 3）开始注浆，检查注浆压力是否达标，注浆使管内浆液充填密实外溢为止，以保证注浆效果。
5.隧道径向注浆加固围岩
根据超前地质预报方案，当判断前方地层自稳性较差，但能保证开挖施工安全，并确定在开挖施工完成后沉降较小时，可采取初支完成后径向注浆补强措施。
（1）注浆管设计参数：
径向注浆加固围岩范围为开挖轮廓线外4m左右。径向注浆孔开孔环向间距1m，纵向间距根据拱架间距而定，垂直于开挖轮廓线梅花型布设（如图7.12）。注浆管采用Φ42mm钢管加工，管长5m，梅花型布设Φ4～6mm溢浆孔，孔间距15cm花管部分长3m（如图7.13）。注浆孔采用风钻引孔，成孔后顶入注浆管。注浆管布设完毕后，在注浆管周围喷射混凝土封闭，以防止漏浆保证注浆效果。
图7.12 径向注浆范围
图7.13 径向注浆管
（2）施工工艺流程（如图7.14）：
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图7.14 径向注浆加固围岩施工工艺流程
（3）施工步骤：
1）为了防止浆液从附近钻孔中渗流，施工采用隔排隔孔施工，注浆顺序按照先底部、再拱部、最后边墙的顺序进行；
2）钻孔施工注浆孔采用风机成孔，成孔以后及时采用高压水进行清孔；
3）在注浆过程中，加强对注浆施工段附近围岩的和地质观察，并对注浆施工地段进行监控量测。当出现注浆施工段附近围岩变形时应暂停施工或调整注浆参数。
4）正洞开挖后进行径向注浆加固围岩，注浆材料水灰比为不得低于1：1的浆液，并根据现场注浆压力及进浆量可作适当调整， 注浆结束后关闭止浆阀将注浆管孔封堵密实。
（二）二次衬砌表面补强
二次衬砌表面补强用抗拉材料碳纤维，玻璃纤维或钢板等粘在衬砌内表面，控制裂缝的发展和衬砌变形，防止衬砌掉块、剥落。
混凝土作为多组材料组成的脆性材料，裂缝的存在是客观的。应加强衬砌混凝土的施工管理，避免或减少混凝土裂缝的产生。对于出现的有害裂缝应及时进行处理，防止裂缝继续发展和漫延，影响衬砌结构的稳定。
1.细微裂缝
隧道衬砌混凝土表面常出现一些没有扩展性的细微裂缝，这种裂缝是稳定的，不会影响结构的使用和耐久性。从美观角度考虑，可先清洗干净裂缝表面，然后涂刷环氧树脂浆
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液二至三遍，最后用刮抹料、调色料处理混凝土表面，使混凝土表面颜色与周围衬砌颜色一致即可。
2.贯通性裂缝
贯通性裂缝的危害较大， 必须采取有效的治理方法。可沿裂缝方向凿成宽5cm、深3cm的V形槽，在槽内骑缝每隔0.5m钻一孔，孔深为衬砌厚度的1/2或2/3，一般不少于 15cm，并不得穿透衬砌以防跑浆。用清水冲洗干净槽内的杂物及粉尘，在孔内插入Φ10的压浆管，利用环氧树脂水泥砂浆锚固，用灰刀将砂浆压实抹光。待环氧树脂砂浆有一定的强度后，以0.15MPa～0.2MPa压力压入水泥-水玻璃浆液或环氧树脂浆液。压浆结束后在0.2MPa压力下压水检查压浆效果。裂缝表面用刮抹料和调色料处理。
3.密集裂缝
衬砌背后有空洞或衬砌厚度不足引起的密集裂缝， 必须进行防水和地层加固处理。沿裂缝两侧每隔1.2m～1.5m交错布点，凿成10cm×10cm大小深5cm的方孔，用风动凿岩机钻孔，孔深3-5m，安装 WDT25中空注浆锚杆，注入水泥砂浆，灰砂比1：（3～5），水灰比1：1，施工时由下往上逐级注浆，注浆压力以0.4MPa～0.6MPa为宜。注浆结束后，另凿新孔在0.6MPa～1.0MPa压力下压入纯水泥浆检查注浆效果，当达到规定压力而纯水泥浆压不进时，即认为已经注满。用环氧树脂砂浆抹平方槽，表面用刮抹料和调色料处理。
（三）套衬补强
隧道衬砌产生的密集裂缝，但不足以危及隧道结构安全，经加固后仍有较强的载荷能力；且净空断面存在缩小的余地，在安设锚杆、注浆加固的基础上，可以考虑施作套衬。套衬就是在既有衬砌内表面再浇筑一定厚度的混凝土，与既有衬砌共同承担围岩压力，套衬可以有效地阻止既有衬砌进一步裂损变形。
1.施作套衬需要考虑如下几个因素：
（1）隧道净空断面是否允许缩小，如允许，可以缩小多少； （2）既有衬砌的厚度是否满足设计要求；
（3）套衬的厚度比较薄，并且须采用钢筋混凝土，如何保证混凝土的浇注质量； （4）如何能使新的钢筋混凝土与既有的混凝土结合成一个整体； （5）运营隧道是否允许在混凝土浇注过程中停止通行。 2.套衬施作条件：
（1）隧道净空有缩小的余地。
（2）保证新施作的衬砌有很高的强度和厚度。
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（3）运营隧道在混凝土浇注过程中，每次中断行车的时间应能满足浇注一环混凝土的需要。因为在浇注混凝土过程中的停顿将产生施工缝，可能导致新的衬砌裂缝。
3.套衬施作程序（如图7.15）：
图7.15 套衬施作程序
（1）裂缝调查的内容应包括裂缝的宽度，深度，有否渗水，裂缝的连通情况。 （2）对衬砌结构的稳定性作出评估，确定采用何种处置措施。对于仅有纵向裂缝，无环向裂缝的可采用系统锚杆加固的方式；对于仅有环向裂缝，无纵向裂缝的衬砌结构，可对隧道注浆阻止不均匀沉降的继续发展，同时在拱角、墙角部位设锚杆加固；对于仅有细微裂纹，原有衬砌结构有较高支承力的，可设锚杆加固，如净空断面尺寸允许，可进行套衬加强。
（3）确定采用套衬补强的方式后，应进一步确定支护参数，如厚度、强度、类型、钢筋规格及网片层间距、保护层厚度等。
（4）为保证新旧衬砌连接良好，应将原衬砌表面凿毛，浇注新混凝土前要冲刷干净，并刷涂混凝土界面粘合剂，将钢筋网和锚杆进行焊接。必要时可在原衬砌植入钢钎。
（5）既有衬砌的边墙基础部位钻孔植筋，新的混凝土钢筋下端插入孔内，用高强粘结剂固定。
（四）换拱换衬
隧道地质断层、岩体破碎、浅埋偏压等原因，在开挖初期围岩加固措施不到位，造成
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