某高速隧道衬砌开裂的问题整治探究

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1、某高速隧道衬砌开裂的问题整治探究摘要：针对某高速公路隧道的特殊地质条件，在施工屮出现的衬砌开裂屈服现象，分析衬砌开裂产生的原因，在隧道投入运营前采取相应的加固整治工程措施治理病害。关键字：公路隧道；衬砌开裂；加固整治中图分类号：X734文献标识码：A文章编号：1工程概况高速某隧道全长235米，隧道为带中墙的整体性双跨联拱结构。单跨净宽为10.62米，净高为7.9米。单跨采用单心圆，边墙侧为曲线，中墙为直线，屮墙厚2米，隧道净宽为25.24米。隧道最大埋深63.96米。2地质条件2.1工程地质条件地质分布如图1所示。修筑路段表层广泛分布第四系

2、崩坡积松散层，下伏基岩为元古界小羊街组上亚组的花岗片麻岩。I韦I岩类别为II〜III类。第四系松散层堆积物可根据成因类型划分为：第四系人工填土层（Qml）.第四系冲洪积卵砾层（Q畀+pl）、第四系崩坡积层（Qcol+dl）,元古界小羊街组（Ptxb）。隧道岀口段围岩的非稳定性问题，主要是隧道围岩松散堆积体在保水条件下，重力作用引起。隧道左侧山坡基础是十分稳定的，隧道基础不存在滑坡条件。图1隧道地质剖面图2.2水文地质条件筑路段以基岩裂隙水为主要地下水类型，含水介质为弱富水性的屁岗片麻岩，大气降水的垂直入渗为主要补给径，具有水位埋藏深且不稳定

3、、水力联系弱的特点，排泄受地形控制，坡底河流或局部崖脚是常见的排泄部位，排泄方式为沿沟谷流向曼萨河径流或点状泉。据勘测其间调查，拟建隧道进口冇一泉点，偶测流量为0.21/s,在隧道出口段“V”型沟谷冇一常年水流，偶测流量为8.01/so因此，常常构成多个相对独立的次级水文地质单元。3衬砌出现的病害根据各单位提供的资料及多次现场勘察的结果，二次衬砌的破坏段主要集屮在隧道出口的K235+900〜K235+970段，而且屮隔墙、边墙和拱各部分均发生严重破坏。破坏情况归纳如下：(1)中隔墙中隔墙的沉降缝和施工缝均发生横向错位，一般错位3〜6cm,最

4、大的错位达12.5cmo中隔墙有下沉现象，隔墙顶部和起拱线相交部位有连续贯通的裂缝。屮隔墙顶部局部混凝土压碎，成块脱落。墙体内的钢筋变形凸出，严重部位中隔墙墙体有折断、错位现象，个别部位错位达25cm。(1)边墙上、下行线边墙均有明显的纵向和斜向裂缝，缝宽0.3~20mmo(2)拱顶上行线的拱顶冇许多纵向裂缝，主要分布在K235+900〜K235+940段,缝宽0.3~10mmo这些裂缝表明该处拱圈断裂。特别在K235+900〜K235+910段，拱与中隔墙的错位达30cm。下行线的裂缝主要分布在K235+970〜K235+940段，缝宽度

5、0.3~15mmo现场勘测各种宽度的裂缝，总长2200m左右，其中缝宽0.3mm以下的裂缝长度约300m,0.3〜3.0mm缝宽的裂缝长度约1000m,大于3.0mm缝宽的裂缝长度约900mo4衬砌裂缝产生原因分析4.1地质因素隧道所处山体整体性虽然具有稳定性，隧道围岩的不稳定主耍存在于基础以上部位。存在三个不可忽视得非稳定区，这三个非稳定区具有共同的特征，就是其岩体都是由砂、粘土与块石组成的松散层。第一个非稳定区位于隧道出口段，里程K235+940〜+965区段，波速小于1.0km/s,强度低。隧道围岩为块石与砂粘土堆积，砂粘土比例较大。

6、由丁•地形较陡，饱水后重力不稳定，易变形流动，对隧道产生较人的侧向推力。目前己经造成隧道的侧移和衬砌破坏。第二个非稳定区在隧道顶部，位于K235+820〜+940之间,厚度5〜20m,产生的节理裂隙带与开挖松动有关。裂隙带中充填砂与粘土，模量低、强度差，遇有垂向节理带时易塌方冒顶。K235+879〜+889处的塌方冒顶就有此种原因。该松散层饱水后有向左侧滑动的可能性，对拱顶产生侧向建立,造成拱顶衬砌变形。特别是K235+920〜+940段尤为明显，拱顶施工缝的错台达8cm。第三个非稳定区为山坡浅表松散层，厚5〜15ni,主要分布在隧道前半段

7、的山坡上，面积较。松散层以砂为主，混有并留有大量风化残余块体。由砂和残留块体构成的山坡浅表松散层，稳定性很差，饱水后易流动，形成浅表滑坡。4.2施工影响在不良地质地段进行大跨度公路施工使洞口围岩受到扰动，改变了围岩的受力状态。5加固措施1、对裂缝及破损混凝土进行化学灌浆及修补处理，具体方法如下：（1）对于小于0.3mm的缝隙釆用YZJ-1型结构胶进行表面封堵；（2）对于大于0.3mm至3mm以内的裂缝采用YZJ-5型灌注结构胶进行灌缝处理；（3）对于大于3mm以上的裂缝，先凿出混凝土松动部分，然后采用高强微膨胀无收缩化学灌浆材料进行灌缝处理

8、；（4）对于破损混凝土，采用插筋及高于原混凝土强度的纤维混凝土进行补强及修形。2、对于拱脚、中隔墙及错台处，将错台部位的屈服筋混凝土凿开，重新焊接一定长度的钢筋替代屈服筋（搭接长