隧洞衬砌混凝土裂缝控制

隧洞衬砌混凝土裂缝控制

孙琦

中国水利水电第六工程局有限公司   沈阳110170

摘要：在水工隧洞衬砌混凝土施工过程中，由于一些外部原因，经常会出现一些不良情况，如裂纹。为了保证隧道的质量，我们必须综合考虑这些因素，并采取措施来解决这些问题。这样，我们就能够更好地保证工程的顺利完成，并且确保隧道的安全。这篇文章的重点是探讨水利建筑中的隧道衬砌结构中的裂缝形成原因，以及如何有效地抑制它们。

关键词：水工隧洞衬砌；混凝土；裂缝；成因；控制措施

由于水工隧道的设计，其中的衬砌必须采取更加严格的措施来确保其具备良好的强度、稳定性、抗渗性和耐久性。然而，由于缺乏合适的材料，以及对环境的不断变化，这些措施很可能会导致衬砌的破坏，严重地危害到水资源的有效利用和使用的安全。通过深入探讨水利建设项目中的混凝土裂纹形态和机制，可以更好地避免和解决这些问题。

1水工隧洞衬砌混凝土裂缝的分类

在进行水利建设时，不可避免地会遇到混凝土裂纹。按照其类型，它们通常被划分为两类：一类是较轻微的外部损伤，另一类是潜在的破坏力。因此，必须采取恰当的预防措施，以便提高水利建设的整体质量。通常来说，表面的裂纹是散落的，它们的大小通常很小，大约只有1mm，而且它们的大小和数量也是随机变化的。尽管这些裂纹对于隧道的稳定和耐久性没什么大问题，但是，如果没能及时采取适当的措施来维护和修复，它们就可能变成更严峻的问题，甚至可能导致渗漏。因此，我们必须认真对待这些问题，避免给隧道的安全和使用带来潜在的危害。"贯通性裂纹"通常被描述为横跨水工建筑物的连续裂纹，它们通常呈单独存在，且尺寸、宽度和深度均很大，很容易引起建筑物的渗透，甚至会扩展到整座建筑物，对建筑物的稳定产生威胁。

2水工隧洞衬砌混凝土裂缝的成因

2.1原材料选取与管理存在问题

对于水利隧洞的建造来说，原材料的质量至关重要，因为它会对衬砌的稳固性造成重大的影响。因此，必须对原材料的选择和使用进行严格的监督和检查，确保其达到最佳的使用状态。但是，由于缺乏科学的技术支持，一些建筑师和专业人士未能按照预期的标准和技术指标，精确地挑选出最优的原材料，这就给了建筑物的安全和耐久性带来了潜在的风险。由于三个方面的缺陷，使得该项目的质量受到严重的威胁：首先，由于缺乏对水泥的正确的运输和保存，以及缺乏对温、湿度的严格控制，使得部分水泥出现了结块，从而使得其他不符合标准的水泥被使用，进而降低了混凝土的质量；其次，由于缺乏对配合比的测定，使得水灰比与设计要求之间的差距较大，从而使得整体的混凝土质量无法达到预期的标准。

2.2温度变化引起裂缝问题

通常，水利隧道的建设需要进行到相当深的地底，这样就需要更多的能源来支撑。然而，随着建设的进行，隧道内的温差也越来越大，这可能是由于水泥的凝固和冷却所造成的。如果温差超标，就可能引起衬砌结构的膨胀和收缩，甚至可能引起严重的裂缝。

2.3地质水文条件变化产生裂缝问题

随着地质、水文、地形等复杂的变化，施工隧洞的安全性受到极大的影响，这也使得施工过程更加困难，容易出现裂缝。因此，为了保证施工的质量，应该在施工前期派遣专业人员对当地的地质水文环境进行勘察，收集准确的数据，以便能够更好的结合实际情况，避免由于缺乏或者数据不准确而带来的风险。

3水工隧洞衬砌混凝土裂缝的预防

3.1优化混凝土配合比

当我们挑选一种混凝土材料时，应确保它的品质达到规范。这需要我们对其进行配比测试，找到一个最佳的搭配。此外，我们也应该考虑添加一些复杂的材料，如有效的减水剂或是粉煤灰，来提升砂浆的效率，降低其水分吸收率，防止产生裂纹。

3.2加强监测围岩变形

施工期间规定，必须仔细检查围墙，以防止由于其所施加的外部压力导致的破坏。为此，应当深入分析相关材料及工艺，以精确地识别出围墙的状态，并且可以根据这些信息来精确地预估破坏的发展期，以减少或消除混凝土衬墙出现破坏的可能性。

3.3确保舱面没有渗水干扰

在施工前期，应当全面考察作业面周围的地下水状况，并制定详尽的排水和防水方案，以确保混凝土浇筑仓面不会受到渗漏。特别是在地下水资源丰富的情况下，应采取疏排的方式，并且要做好初衬，以防止外部水体渗入，进而保证隧道二衬混凝土施工的质量。

3.4原材料选取和管理预防处理

水泥是构成隧道衬砌混凝土的基础，因此，其质量的控制对于保证其质量至关重要。因此，在运输过程中，应采取有效措施，如防止受潮或混入杂物，并且根据出厂厂家、工厂的日期和水泥品种进行分类堆放，绝不允许混合堆放，同时，还需要采取有效的仓库防潮措施，尽量选择低水化热的水泥品种。

4水工隧洞衬砌混凝土裂缝的控制措施

在水利隧道衬砌施工过程中，必须严格遵守设计要求和规范，以确保隧道衬砌的质量，防止由于施工质量问题而出现裂缝。然而，实际施工中，很难保证所有步骤都符合相关标准，从而导致隧道衬砌出现裂缝。为了解决这个问题，应该根据裂缝的类型采取针对性的补救措施，以保证隧道衬砌的结构安全和稳定，并满足抗渗和耐久性的要求。本文将提供几种用于解决各种裂缝问题的有效措施。

4.1表面修补法

表面修补法是一种极其普遍的修复技术，它可以有效地改善水工隧道结构的稳定性，通常采用环氧胶泥、水泥浆或沥青等材料对混凝土裂缝进行修补，以达到改善结构强度的目的。为了防止裂缝的进一步扩展，我们可能需要在裂缝表面使用玻璃纤维布来增强它们。

4.2灌浆、嵌缝封堵法

灌浆法被广泛应用于解决因水文地质条件不佳导致的裂缝问题，尤其适用于需要提供良好的抗渗能力的混凝土裂隙。它的基本思路是通过将特殊的黏稠物质灌注于裂隙内，将其与周围的环境紧密联系，最终实现密实的填补。当前，胶结材料可以分为多种类型，包括环氧树脂、水泥浆、甲基AA酯等。此外，嵌缝法也可以用来修补缝隙，通过将特定类型的防护剂，比如丁基橡胶、聚氯乙烯胶泥、聚合水泥砂浆等，来阻隔缝隙，以确保其完全闭塞。

4.3结构加固法

当发现水泥隧道中出现裂纹时，它会严重损害整个建筑物的稳定性。因此，我们必须使用结构修复技术来解决这个问题。目前，比较流行的修复技术包括：扩展混凝土截面、使用钢筋和其他材料来修复损坏的区域、在建筑物的边缘或角落添置支撑架，以及在建筑物的内壁上植入新的砖块和石头。这些措施都可以帮助我们减轻或消除这些问题，保证建筑物的完整和稳定。

在隧道衬砌施工结束后，应及时进行检查和总结，以ACK裂缝是否已经形成。如果发现了裂缝，应立即观察并记录下来。此外，还需要分析和查找裂缝产生的原因，并制定有效的预防和补救措施。通过完善设计和施工流程，我们可以避免再次出现裂缝，从而保证隧道衬砌的质量和结构安全。

5结束语

总而言之，严格控制衬砌混凝土结构的裂缝是确保隧道安全稳定的关键。为了避免这种情况的发生，我们需要各方共同努力，进行前期的基础调研、合理的设计、优质的原材料选择，并在施工期间对质量进行控制和后期的维护和监测，从而提高水工隧道衬砌施工的整体质量，为隧道输水工程的安全运行提供保障。

参考文献

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