维普资讯 http://www.cqvip.com 浙江交通职业技术学院学报，第２卷第１期，２００１牟３月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＺｈｅｊｉａｎｇ Ｖ￣．ａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｉｎｓｉｔｔｕｔｅ ｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｖｏ１．２ ＮＯ．１．Ｍａｒ．２００１ ● 关于隧道二次衬砌砼裂缝 原因分析和防治措施 朱汉华（浙江省公路管理局秦顺飞 杭州３１０００９） 魏水平 （浙江省交通工程建设集团杭州３１０００６） ■ 摘要主要介绍隧道－－＆衬砌裂缝产生原因和防治措施的技术要点及对策。 衬砌裂缝防治 Ｕ４５１．４ 文献标识码Ａ 关键词 隧道中国分类号随着高等级公路建设和发展，山区高等级公路 的建设也越来越多，由于地形特殊和公路线形要 求，隧道工程将越来越多，结合我省近期金丽温、 甬台温高速公路数座隧道二次衬砌裂缝调查情况， 分析隧道二次衬砌产生裂缝的原因及防治措施，供 有关技术人员参考。 图一裂缝展示示意图 ◆ １ 隧道裂缝状况调查 调查的隧道均为双向分离式隧道，建筑净宽 １１米，净高７米。围岩以Ⅳ类、Ｖ类为主，Ⅲ类 较少，仅在洞口段局部出现Ⅱ类围岩。隧道均按新 奥法施工，开挖后及时支护，加强监控量测，确定 围岩变形基本稳定后进行衬砌浇筑。拆模后不久发 现隧道二次衬砌出现多条裂缝。裂缝主要分布在拱 顶和边墙，拱脚较少；大部分裂缝为水平向，少量 ２衬砌受力分析 在按新奥法修建的隧道中，围岩是承载结构的 主体，锚喷支护仅承受部分松散荷载和围岩形变压 力。在Ⅳ、Ｖ类围岩中，衬砌为安全储备，并承受 部分流变荷载、地震力等，不承受地层荷载和水压 力；在Ⅱ、Ⅲ类围岩中，衬砌除承受部分流变荷 载、地震力外，还承受部分围岩形变压力（围岩变 形未稳定）。按隧道施工技术规范要求，衬砌的施 工均在围岩变形稳定后进行，并且施工排水设施完 善，排水状况良好，衬砌主要承受自重及围岩弹性 抗力，其受力及内力示意图如图２所示。 ◆ 为斜裂和竖向裂缝（不包括环向施工缝处开裂）。 裂缝长度２—１Ｏ米，宽度０．７ ．１５ｒｍｎ，深度 １１．８—５６．６ｍｍ。裂缝展示示意图如图一所示。 收稿日期：２００１—０３—０５ 作者简介：朱汉华（１９６３一），男，高级工程师，工学博士 维普资讯 http://www.cqvip.com １６ 浙江交通职业技术学院学报 一 衬砌自重ｆ＿一围岩弹性抗力 （ｂ）弯矩图 （ａ）衬砌断面受力图 大于２．５ＭＰａ，满足《公路隧道施工技术规范》的 要求，如图一所示的隧道二次衬砌裂缝基本消失， 因此，拆模过早是导致隧道二次衬砌产生裂缝的主 要原因。 ３．２砼配合比欠科学 ◆ 衬砌采用泵送砼，水灰比大且砂细，砼早期强 图二衬砌断面受力和弯矩图示意图 由图二（ｂ）弯矩示意图可知衬砌拱部及边墙的内 度低。拌合物粘聚Ｉ生和保水性比普通砼差，浇筑振 捣容易使砼均匀性受到影响，同时，也会增大收缩 变形。 ３．３衬砌厚度不均匀 表面弯拉应力较大，该处容易产生弯拉裂缝。 ３裂缝成因分析 ３．１拆模过早 光面爆破不够完善，围岩超挖部分衬砌变厚， 而局部欠挖又侵入衬砌，使得衬砌厚度不均匀。由 于衬砌局部偏簿等原因，在衬砌内形成了多处簿弱 面。这些簿弱面受砼收缩、温度变化等综合作用而 开裂，形成不规则的斜向和竖向裂缝。 ４裂缝防治措施 ４．１严格按隧道施工技术规范要求，控制光面爆 破质量，严禁欠挖，及围岩位移收敛量测。 ４．２根据《公路隧道施工技术规范》第８．２．７条、 第８．４．９条和第８．４．１Ｏ条规定，依砼早期强度达到 相应标准的时间而确定拆模时间。 ４．３严格控制衬砌泵送砼的水灰比，提高砂的质 量。 据调查，隧道衬砌出现裂缝段拆模时砼龄期均 不大于ｌ２小时，后经试块试验类比实测，拆模时 砼强度只有１．１ＭＰａ，小于《公路隧道施工技术规 范》要求的２．５ＭＰａ，难以达到砼自身抗压和抗拉 要求，致使隧道二次衬砌拱部和边墙砼受自重作用 而产生水平向的弯拉裂缝。由图二（ｂ）可知：拱 顶弯矩比拱脚大，故拱顶裂缝多于拱脚。同时，由 于模板的拆除，使得衬砌内侧变成了临空面，衬砌 边墙由原来的部分受压结构变成同时承受弯压双重 作用结构（见图（ｂ）），最终边墙亦产生了水平裂 缝；而砼龄期大于２４小时拆模时，其砼自身强度 参考４．４根据我省隧道实际施工状况，优化模筑砼施 工缝的施工工艺，杜绝施工缝之间环向不规则裂缝 的产生。 文献 ［１］王毅才．隧道工程［Ｍ］．北京：人民交通出版社，１９８７． ［２］于书翰．杜谟远．隧道施工［Ｍ］．北京：人民交通出版社． ［３］公路隧道施工技术规范（ＪＴＪ０４２－－９４）［Ｍ］．北京：人民交通出版社，１９９５ ［４］公路隧道设计技术规范（ＪＴＪ（Ｐ＿６－－－－９０）［Ｍ］．北京：人民交通出版社． Ｒｅａｓｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｆｏｒ Ｔｕｎｎｅｌ Ｃｒａｃｋｓ Ｚｈｕ Ｈａｎｈｕａ Ｑｍ Ｓｈｕｎｆｅｉ （Ｚｈｄｉａ￣ｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｈｉｇｈｗａｙ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１０００９ Ｃｈｉｎａ） ‘ Ｗｅｉ Ｓｈｕｉｐｉｎｇ （２１￣ａｎｇｊｉａｎｇ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｃｏｎｓｔｒｅｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１０００６ Ｃｈｉｎａ） Ａｈｓｔａｃｔ Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｒａｃｋｓ ｉｎ ｓｏｍｅ ｔｕｎｎｅｌｓ，ｃｏｎｓｔｒｃｔｅｄ ｉｎ Ｊｉｎ—Ｌｉ—Ｗｅｎ Ｅｘｐｒｅｓｓ Ｈｉｇｈｗａｙ ａｎｄ Ｙｏｎｇ—Ｔａｉ—Ｗｅｎ Ｅｘｐｒｅｓｓ Ｈｉｈｗａｙ．Ｂｙ ｗａｙ ｏｆ ｒｇｅａｓｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ。ｓｏｍｅ ｕｓｅｆｕｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｒｅ ｏｆ－ ｆｅｒｅｄ ｔｏ ａｖｏｉｄ ｔｈｅ ｏｃｃ￣ｃｅ ｏｆ ｃｒａｃｋｓ．Ｅｘａｍｐｌｅ ｉｎ ａｎｏｔｈｅｒ ｔｕｎｎｅｌ ｉｓ ｗｏｒｔｈｙ ｏｆ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｔｕｎｎｅｌ Ｃｒａｃｋ 责任编辑王大鸢
