铁路隧道二次衬砌裂纹的形成与防治.pdf

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1、铁路隧道二次衬砌裂纹的形成与防治王海滨(石家庄铁源工程咨询有限公司，河北石家庄050043)【摘要】铁路隧道二次衬砌裂纹是铁路隧道施工中常见问题，如何防范隧道二次衬砌出现裂纹以及裂纹出现后如何进行处理是铁路隧道施工过程中需要考虑和解决的问题。文章就铁路隧道二次衬砌裂纹形态、裂纹产生原因、裂纹防范和裂纹处理的角度进行论述，希望在大规模的铁路建设过程中能够为建设者给以参考。【关键词】二次衬砌；裂纹；混凝土；施工技术；防范；处理【中图分类号】U457．2【文献标志码】B目前，国家增加了对铁路建设的投资，铁路发展再次提发生的概率。速，在未来一段时间铁路大规模建设将会持续。然而在铁路所选用水泥

2、应具有凝结速度快、早期强度高、碱含量低、建设施工过程中，二次衬砌混凝土开裂是铁路隧道施工过程避水性强、耐磨性及和易性好等特点。然而在施工中对水泥中面临的难点，影响工程施工质量和施工进度，并且随着时性能掌握存在一定偏差，适应性能有所降低；并且所选粗细间的推移，非结构型开裂不断出现，不仅增加了后期的维修集料含泥量过大，集料级配不当，容易造成混凝土收缩变形养护工作，而且会危及到日后高速列车的运行安全。二次衬增大，产生收缩裂纹。砌指在隧道已经进行初期支护的条件下，用混凝土等材料修混凝土配置过程中，设计或施工配合比选取不当，如水建的内层衬砌，以达到加固支护、优化路线防排水系统、美化泥用量偏大、

3、水灰比偏大等，直接导致水化热加大。在混凝外观、方便设置通讯、照明、监测等设施的作用，以适应现代土灌注后，由于水泥水化热使混凝土温度升高，一般历时3化铁路隧道建设的要求。因此，在实际的铁路隧道施工过程5d达到峰值。然而在初期支护和二次衬砌之间设有防水中，要重视施工技术选择、材料的选取、施工时机以及采取必板、土工布，故混凝土和外界热交换主要发生于衬砌表面，大要的防范措施来避免二次衬砌出现裂纹。量的水化热在短时间内不易散出，但此时混凝土表面温度已1二次衬砌裂纹的类型开始下降，混凝土表层体积收缩，使衬砌表层承受拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉极限强度时，衬砌发生开裂。从现场观察看，铁路隧道二次

4、衬砌裂纹的形态不止一2．3工程施工技术原因种。有沿线路方向的纵向裂纹，有垂直线路方向的环向裂(1)混凝土的搅拌时间短、运输距离远、灌筑不符合要求纹，还有一些不规则的龟裂和半月形的裂纹等多种形态。并以及振捣不当、漏振或过振，均会影响混凝土的和易性及浇且裂纹的长度和出现位置也不尽相同。比如，沿线路方向的筑成型混凝土的质量，就可能诱发裂纹的产生。纵向裂纹主要出现在拱顶，裂纹长且细微，如果不注意观察(2)混凝土拆模时间早。有时都很难发现；半月形的裂纹常出现在施工缝附近，和施在混凝土没有完全凝固的情况下拆除模板，使混凝土处工缝共同形成半月状裂纹。于早期受力而发生下沉，混凝土拱圈不可避免的会因自

5、重或2二次衬砌裂纹产生原因爆破震动而诱发形变而被拉裂。而且模板过早拆除后混凝2．1地形、地质原因土会因早期失水而干缩，使混凝土早期脱水，产生表面收缩隧道所处位置的地形地质条件对隧道支护结构的受力裂纹，这是沿线路方向的纵向裂纹产生的原因之一。起主要作用，隧道洞身或洞口若存在偏压，二次衬砌结构将(3)混凝土拆模后的养护不到位。出现左右受力不对称的情况；地下水使岩质软化、膨胀、强度因二次衬砌其所处位置特殊，尤其是拱顶位置，喷淋养降低、冲走软弱结构面的充填物或使夹层塑料化，促使岩体护效果不是很好，覆盖养护措施较难实现，喷涂养护液价位滑动，进而增大围岩压力，压力相继传递到二次衬砌；隧道通较高不

6、经济，在多方养护措施都较难起到应有效果的前提过地段围岩硬度较软且破碎、整体性不好、存在断层、破碎带下，该部位混凝土很难在相应时间内达到设计强度(虽然隧等地质较差地段，地下水发育，围岩自然成拱能力较差，围岩道内同条件养护时间已达到相应要求，但是此处的同条件并“承载拱”效果不明显。上述二次衬砌受力不对称、压力增大、承载拱效果不明显都会导致裂纹产生。2．2混凝土自身的原因[定稿日期]2o15—01—06混凝土自身性能是影响铁路隧道二次衬砌裂纹的原因[作者简介]王海滨(1979～)，男，大学本科，工程师，从之一。选用混凝土类型不当可增加铁路隧道二次衬砌裂纹事铁路工程技术工作。240四JIl建

7、筑第35卷3期2015．6不是绝对的同条件，而是相对的同条件)，未达设计强度的混隧道，应提前做二次衬砌。凝土承受外部荷载时可能出现裂纹。此外，减少周围施工环境的影响，比如控制开挖面钻爆(4)二次衬砌施作时机不当。装药量及二次衬砌到开挖面的距离，减少爆破振动对二次衬初次支护与二次衬砌之间间隔时间短，围岩和初期支护砌的影响。变形未稳定的情况下便施工二次衬砌，导致围岩残余变形应4二次衬砌裂纹的处理力作用于二次衬砌，产生裂纹。4．1处理原则(5)施工环境的影响。参