第一篇：隧道二襯環(huán)向裂縫成因分析及其防治對策研究范文

隧道二襯環(huán)向裂縫成因分析及其防治對策研究 前言

二襯裂縫是公路隧道施工中常見的病害之一。裂縫不僅影響美觀，還給結(jié)構(gòu)穩(wěn)定埋下安全隱患。裂縫如果處理不及時，則可能引起二襯滲（漏）水、鋼筋銹蝕，并造成結(jié)構(gòu)受力重分布，引起裂縫擴展，形成惡性循環(huán)。嚴重時可能引起二襯局部掉落，甚至造成結(jié)構(gòu)的整體性破壞，從而縮短隧道的維護周期和使用壽命[1]。

根據(jù)裂縫與隧道軸線的走向關(guān)系，隧道二襯裂縫可以分為縱向裂縫、斜向裂縫和環(huán)向裂縫。一般認為環(huán)向裂縫多發(fā)生在施工縫、沉降縫處，或發(fā)生在洞口、不良地質(zhì)地帶與完整巖石地層的交接處[2]。本文以閩西北某高速公路山嶺隧道為工程背景，深入調(diào)查環(huán)向裂縫分布特征和發(fā)展趨勢，在此基礎(chǔ)上，探討工程地質(zhì)條件、地下水、二襯質(zhì)量、二襯模板臺車等因素對二襯環(huán)向裂縫形成的影響，并提出相應(yīng)的防治對策。裂縫調(diào)查 2.1 裂縫分布特征

閩西北某高速公路山嶺隧道系雙洞分離式四車道隧道，左洞進出口樁號為ZK16+428～ZK17+912，全長1484m；右洞進出口樁號為YK16+429～YK17+940，全長1511m。隧道施工結(jié)束后于2009年2月發(fā)現(xiàn)左洞和右洞在K17+600～+800段不同程度出現(xiàn)環(huán)向裂縫。

結(jié)合裂縫分布及工程實際情況，采用非金屬超聲波儀、裂縫寬度測定儀檢測裂縫發(fā)展的深度和寬度。同時采用鋼筋位置測定儀和地質(zhì)雷達檢測對應(yīng)位置鋼筋保護層厚度和二襯厚度，在此基礎(chǔ)上判定裂縫是否穿透鋼筋保護層厚度或貫穿隧道二襯。

現(xiàn)場觀測發(fā)現(xiàn)K17+600～+800段裂縫以垂直隧道縱軸的環(huán)向裂縫為主，局部存在斜裂縫。斜裂縫主要出現(xiàn)在配電室和消防窗等開洞位置，這些位置的裂縫與局部開洞引起應(yīng)力集中有關(guān)。左洞共發(fā)現(xiàn)12條環(huán)向裂縫，其中6條貫穿整個橫斷面；右洞發(fā)現(xiàn)16條環(huán)向裂縫，其中3條貫穿整個橫斷面。右洞裂縫數(shù)量及發(fā)展規(guī)模大于左洞。

根據(jù)非金屬超聲波儀檢測獲得的裂縫深度數(shù)據(jù)和地質(zhì)雷達檢測所獲得的二襯厚度數(shù)據(jù)，獲知部分裂縫深度與二襯厚度大小接近，因此可以判定部分位置裂縫已經(jīng)貫穿二襯。

2.2 裂縫發(fā)展趨勢

圖1 ZK17+752處裂縫粘貼玻片開裂 圖2 有限元計算模型

2009年2月所發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的環(huán)向裂縫，在5月至6月呈擴展趨勢，表現(xiàn)為裂縫數(shù)量增多，長度增大，但裂縫寬度變化不明顯，裂縫兩側(cè)未見明顯錯臺。為觀察裂縫寬度是否增加，于2009年7月8日在裂縫位置粘貼玻片。7月21日發(fā)現(xiàn)左洞2條裂縫、右洞4條裂縫所粘貼部分玻片開裂，7月30日左、右洞各新增1條裂縫所粘貼部分玻片開裂。開裂玻片均有明顯的裂縫，但無明顯的上下錯動和左右拉開現(xiàn)象（圖1）。玻片拉裂表明隧道部分裂縫在觀測期間還處于發(fā)展狀態(tài)。

圖3 開挖結(jié)束隧道洞頂應(yīng)力σ1 圖4 開挖結(jié)束隧道洞頂應(yīng)變εp1

根據(jù)勘察設(shè)計資料，該隧道地處剝蝕丘陵地貌，地形起伏較大。出現(xiàn)裂縫的地段（K17+600～+800）高程范圍為290～360m，K17+755附近處存在16m深沖溝，右洞地表溝深大于左洞（圖2），溝走向與隧道縱軸呈120°斜交，溝中存在季節(jié)性流水。此處左洞埋深54m，右洞埋深44m。調(diào)查發(fā)現(xiàn)左洞和右洞在K17+750～+760附近均存在裂縫，且右洞在此里程附近裂縫數(shù)量多于左洞。因而可以推斷，裂縫的出現(xiàn)與隧道縱向埋深變化大存在很大關(guān)聯(lián)。

隧道縱向埋深差異大，意味著洞內(nèi)圍巖在縱向存在偏壓，沖溝是縱向偏壓存在最常見之處。為進一步分析隧道縱向偏壓影響，采用MIDAS有限元軟件對K17+550～+850地段進行計算分析，計算模型如圖2所示。圍巖按Ⅴ級處理，采用Mohr-Coulomb本構(gòu)模型。

開挖結(jié)束隧道K17+600～+800段洞頂最大主應(yīng)力σ1如圖3所示。結(jié)果顯示，該段σ1沿里程變化復(fù)雜，隧道結(jié)構(gòu)受力不均勻。整體而言右洞荷載大于左洞，且荷載不均勻性比左洞更為明顯。結(jié)構(gòu)受力不均勻可直接引起變形不均勻，相當一部分裂縫位置與應(yīng)力峰值位置有很好的對應(yīng)。

開挖結(jié)束隧道K17+600～+800段洞頂最大塑性主應(yīng)變εp1如圖4所示。結(jié)果顯示，開挖結(jié)束可引起隧道周邊圍巖發(fā)生較大的塑性應(yīng)變，達到10-3數(shù)量級。較大的塑性應(yīng)變代表隧道開挖后圍巖將發(fā)生較大不可恢復(fù)的變形，隧道結(jié)構(gòu)支護不足容易引起結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫甚至失穩(wěn)。隧道裂縫出現(xiàn)位置與塑性主應(yīng)變值偏大的位置有較好的對應(yīng)。右洞塑性主應(yīng)變值普遍大于左洞，因而右洞裂縫的數(shù)量比左洞偏多。因此，該段隧道地質(zhì)條件差、隧道縱向埋深差異大是引起裂縫的主要原因之一。

3.2 地下水

K17+600～+800段具賦水條件，地下水主要來自大氣降水及地下水側(cè)向補給，水量隨季節(jié)性變化大。隧道所處區(qū)域春夏兩季降水多，強度大。分析段于2008年9月底完成隧道二襯，在此之前，開挖、初支施工期間對地下水“以排為主”，降低了地下水位。二襯澆筑后，2008年10月至2009年1月枯水期間，水位上升不明顯；2009年春夏兩季降水豐富，使隧道圍巖地下水位抬升，從而導(dǎo)致更大部分的圍巖孔隙水壓力增大，巖土體飽和度增大，或者由非飽和狀態(tài)進入飽和狀態(tài)，引起圍巖強度降低，對隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定帶來不利影響。

仿真計算水位上升后隧道K17+600～+800段洞頂最大主應(yīng)力σ1如圖5所示，對比圖4和圖5，水位上升引起隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更大的塑性變形，不利于隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，容易產(chǎn)生裂縫。隧道分析段于2009年2月發(fā)現(xiàn)裂縫，5、6月裂縫數(shù)量增多，至7月仍呈發(fā)展趨勢，這與地下水水位變化存在很大關(guān)系。地下水位變化也是引起該隧道二襯產(chǎn)生裂縫的主要原因之一。裂縫影響因素分析

為深入了解隧道裂縫出現(xiàn)的原因，本文將從工程地質(zhì)條件、地下水、二襯質(zhì)量、二襯模板臺車等方面展開分析。

3.1 工程地質(zhì)條件

隧道K17+600～+800段圍巖以Ⅴ級為主，為弱風化變質(zhì)砂巖，地層破碎。隧道圍巖條件較差，容易引起不均勻變形以及地基不均勻沉降；圍巖條件差，二襯施作以后圍巖變形沒有完全穩(wěn)定，且低強度圍巖具有流變性質(zhì)，二襯仍承受一定的作用力。

圖5 水位上升后隧道洞頂應(yīng)變εp1

3.3 二襯質(zhì)量 3.3.1 鋼筋保護層厚度

采用鋼筋位置測定儀在裂縫兩側(cè)各1m范圍內(nèi)，在拱頂、拱腰和邊墻三個部位測定鋼筋保護層厚度。檢測得出除個別位置滿足設(shè)計要求以外，大部分檢測位置鋼筋保護層厚度大于設(shè)計值。

項目 部位 左邊墻

左 洞 右邊墻 左拱腰 右拱腰 拱頂 左邊墻 右邊墻

右 洞 左拱腰 右拱腰 拱頂 鋼筋保護層厚度 均值（cm）9.7

標準差

變異系

均值

二襯厚度 標準差 3.6 1.0 5.1 4.3 4.8 6.2 2.6 4.7 6.8 2.9

變異系

二襯混凝土強度 均值

標準差

變異系 數(shù)（%）

數(shù)（%）（cm）25.2

48.8 47.8 44.9 47.6 44.9 48.2 47.7 48.9 46.4 47.4

數(shù)（%）（MPa）7.3 2.1 11.4 9.0 10.8 12.8 5.5 9.6 14.5 6.2

35.3 36.4

2.4

12.8 12 11.3

2.1 3.1 2.2

16.3 25.9 19.5

7.8 21.4

10.9 12.3

2.5 3.5

23.2 28.5

8.6 24.3（1）粘結(jié)錨固性能要求：保證鋼筋能與混凝土共同受力，發(fā)揮設(shè)計計算所需的強度。為使受力鋼筋與握裹層混凝土之間有必要的粘結(jié)強度，混凝土應(yīng)有一定的相對厚度。

（2）耐久性要求：保證鋼筋在設(shè)計年限內(nèi)不發(fā)生危及結(jié)構(gòu)安全的銹蝕?；炷恋母邏A性環(huán)境使鋼筋表面形成穩(wěn)定的保護膜，使鋼筋不受銹蝕。鋼筋銹蝕的前提是保護膜發(fā)生破壞，即混凝土碳化。由于混凝土碳化導(dǎo)致堿度降低，喪失保護作用，當碳化達到鋼筋表面時，在潮濕環(huán)境中鋼筋容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。

從錨固和耐久性的角度來看，保護層厚度越大越好，但從受力的角度看則正好相反。鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中的抗力多表現(xiàn)為抗彎承載力，在截面高度確定的條件下，保護層厚度加大，有效高度就減小，鋼筋抗彎承載力降低，構(gòu)件抗力將受到影響。因此在保證錨固、耐久性的條件下，保護層厚度應(yīng)盡量取小值。分析段二襯大部分位置鋼筋保護層厚度過大，這不利于二襯抗彎，容易引發(fā)裂縫。

對測得的鋼筋保護層厚度數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析（表1），可知左右洞沿樁號方向二襯鋼筋保護層厚度變化較大，邊墻、拱腰、拱頂均如此。鋼筋保護層厚度差異較大，可引發(fā)隧道二襯沿樁號方向受力差異大，易導(dǎo)致變形不協(xié)調(diào)，進而引起裂縫產(chǎn)生。

3.3.2 二襯厚度及空洞情況

采用地質(zhì)雷達掃描拱頂、拱腰和邊墻二襯，發(fā)現(xiàn)二襯背后存在1處小空洞，部分位置二襯厚度不足，二襯厚度不足的位置與裂縫位置有很好的對應(yīng)關(guān)系。

二襯厚度差異與初支平順度直接相關(guān)，初期支護的平順度直接影響著二襯混凝土的受力狀況及內(nèi)部收縮變形自由度[4]。良好的平順度能在一定程度上避免二襯混凝土外部應(yīng)力的集中，同時直接影響到二襯混凝土厚度的均勻性，如果二襯混凝土的厚度均勻性差，則在外應(yīng)力作用下極易在厚度薄弱部位出現(xiàn)裂縫。對裂縫附近二襯厚度值進行統(tǒng)計（表1），發(fā)現(xiàn)左洞拱腰、拱頂，右洞左邊墻、右拱腰二襯厚度沿里程差異相對較大。

因此，裂縫出現(xiàn)與部分二襯厚度不足、厚度分布不均有關(guān)。3.3.3 混凝土強度

表1 隧道二襯質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計

在隧道左、右洞K17+600～+800邊墻處取芯，芯樣中存在少量直徑0.5mm的小孔洞，級配良好，骨料未見風化，膠結(jié)良好?？锥创嬖诳赡苁怯苫炷琳駬v不密實引起，屬于輕微缺陷，對裂縫形成影響不大。

發(fā)現(xiàn)芯樣試驗結(jié)果表明二襯混凝土強度均大于設(shè)計強度25.0MPa，但是其差異較大（表1）。由于隧道圍巖條件差，二襯施作以后圍巖變形沒有完全穩(wěn)定，且低強度圍巖具有流變性質(zhì)，二襯仍承受一定的作用力。在內(nèi)外力作用下，材料強度不均勻?qū)⒅苯訉?dǎo)致變形不協(xié)調(diào)，容易引起裂縫的產(chǎn)生。

3.4 二襯模板臺車 該隧道施工采用的二襯模板臺車長度為12m。二襯屬于較大體積的混凝土，承受自身收縮應(yīng)力較大。分析段二襯厚度按45cm、承受溫差按6℃計算[5]，則產(chǎn)生裂縫的平均距離為5～8m。顯然，12m一模的二襯混凝土很難抵抗自身收縮應(yīng)力而不產(chǎn)生拉裂縫。二襯臺車長度越大，對應(yīng)的二襯混凝土出現(xiàn)裂縫的概率越大。

此外，在施工過程中，二襯臺車模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等都可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。環(huán)向裂縫防治對策

（1）隧道設(shè)計應(yīng)盡量避開沖溝等不利地質(zhì)條件，在必須通過的情況下，應(yīng)采用地表注漿等方式加固圍巖，提高圍巖承載能力。

（2）提高隧道施工質(zhì)量，包括提高光爆效果、初支平整度、二襯混凝土材料均勻性等，重視養(yǎng)護環(huán)節(jié)，避免結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中。

（3）施工過程中，不宜為了外觀，不加節(jié)制的加長二襯模筑臺車長度，應(yīng)適當控制二襯模筑長度，避免環(huán)向收縮裂縫。

（4）在隧道原襯砌混凝土具備使用功能的情況下，可在襯砌裂縫內(nèi)重填嵌補材料修補裂縫。嵌補施工中對于延伸較長的裂縫要分段處理；對于裂縫密度較大的地段要逐條處理。裂縫嵌補技術(shù)中常用的一種方法是沿裂縫走向鑿槽，填入充填料并埋管注漿或進行針孔注漿。結(jié)論

（1）隧道圍巖地質(zhì)條件差且縱向埋深變化大、地下水位變化大是引起閩西北某高速公路山嶺隧道環(huán)向裂縫的主要原因。

（2）二襯混凝土施工質(zhì)量不佳，包括鋼筋保護層厚度偏大、二襯厚度和混凝土強度不均勻等影響結(jié)構(gòu)受力，進而產(chǎn)生環(huán)向裂縫。

（3）二襯模筑長度偏大，不利于其抵抗自身收縮，易產(chǎn)生環(huán)向裂縫。

（4）為減少隧道環(huán)向裂縫的產(chǎn)生，設(shè)計時應(yīng)盡量避開不良地質(zhì)條件，提高二襯施工質(zhì)量，重視施工養(yǎng)護，控制二襯模板長度。在隧道原襯砌混凝土具備使用功能的情況下，可采用嵌補技術(shù)修復(fù)裂縫。

參考文獻

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第二篇：瀝青路面裂縫成因與防治對策探討

瀝青路面裂縫成因與防治對策探討

烏魯木齊市市政設(shè)施養(yǎng)護處 管毅

【摘要】 瀝青路面裂縫問題是道路工程質(zhì)量通病之一。從瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因入手，對瀝青路面層間應(yīng)力進行了較詳細的分析，并有針對性地提出了預(yù)防裂縫出現(xiàn)的相應(yīng)防治對策。

【關(guān)鍵詞】 瀝青路面 裂縫成因 防治對策 探討

瀝青路面在使用期間產(chǎn)生裂縫，是各個地區(qū)普遍存在的問題，路面裂縫的危害在于從裂縫中不斷滲出的雨水，使基層裂縫承載力下降，從而產(chǎn)生翻漿、網(wǎng)裂等病害，從而加速瀝青路面的破壞。瀝青路面裂縫的類型及原因 l.l瀝青路面裂縫的主要類型

1）橫向裂縫。主要表現(xiàn)為溫縮裂縫及半剛性基層瀝青路面的反射性裂縫兩種形式：

①溫縮裂縫。瀝青路面的低溫開裂有兩種情況。一種是由于氣溫突然下降造成面層溫度收縮，在有約束力的瀝青層內(nèi)產(chǎn)生的溫度應(yīng)力超過瀝青混凝土抗拉強度時造成的開裂。在一般情況下，由于瀝青混凝土應(yīng)力松弛性能，溫度升降產(chǎn)生的變形不至于產(chǎn)生過高的溫度應(yīng)力，當氣溫突然下降時，由于瀝青混凝土的應(yīng)力松弛趕不上溫度應(yīng)力的增長，超過混凝士的極限拉伸應(yīng)變，便產(chǎn)生開裂。此類裂縫多從路面表面產(chǎn)生，向下發(fā)展。另一種是溫度疲勞裂縫。由于氣溫的反復(fù)升降導(dǎo)致瀝青混凝土的溫度應(yīng)力疲勞，以及混凝土的極限拉伸應(yīng)變減少，應(yīng)力松弛性能降低，最后導(dǎo)致在并不大的溫度應(yīng)力下即可開裂，因而溫縮裂縫是隨著使用年限不斷增加的。這種溫縮裂縫的形成在新疆冬季寒冷地區(qū)尤為普遍存在，原因是冬季寒冷期漫長，夏季炎熱、干旱，易加速瀝青老化；

②半剛性基層瀝青路面的反射性裂縫。半剛性路面具有較高的強度和路面承載能力，有利于荷載的分布，極大地降低了路基土的垂直壓應(yīng)力和其上瀝青層層底的彎曲應(yīng)力。但是半剛性基層較高的強度會產(chǎn)生很大的干縮性，加上晝夜溫差變化產(chǎn)生裂縫，從而導(dǎo)致面層產(chǎn)生反射裂縫。同時雨水會從裂縫中滲入，并積聚在面層與基層中間，因毛細作用出現(xiàn)積泥現(xiàn)象，降低了瀝青層與半剛性基層層間的連接狀態(tài)，從而加速了路面結(jié)構(gòu)的破壞。

2)縱向裂縫及網(wǎng)裂。主要表現(xiàn)為自上而下的表面裂縫和自下而上的疲勞裂縫兩種形式：

①自上而下的表面裂縫。隨著近年來對瀝青面層的鉆孔研究發(fā)現(xiàn)，許多裂縫是從路表面開始，逐漸向下發(fā)展，一般發(fā)生在施工離析的部位和兩幅攤鋪的交接處。產(chǎn)生表面裂縫的原因，通過這些年對城市道路的施工和管理的總結(jié)、研究、分析，筆者認為這種裂縫的形成大部分是由于施工時的層間污染導(dǎo)致瀝青表面層或中面層與下面的瀝青層脫開所造成的；

②自上而上的疲勞裂縫（網(wǎng)裂、龜裂)。自下而上的疲勞裂縫通常以瀝青層的層底拉應(yīng)變、土基表面壓應(yīng)變、表面的剪應(yīng)力作為設(shè)計評價指標。當瀝青層的層底拉應(yīng)變大于極限拉伸應(yīng)變時，路面將發(fā)生損壞。這是典型的結(jié)構(gòu)性破壞。這種情況在城市道路及高速公路上是常見的。通過對這些路面的開挖研究，發(fā)現(xiàn)基層可能是強度太高，在尚未鋪筑瀝青層之前已經(jīng)嚴重開裂，在使用過程中，半剛性基層開裂的反射性裂縫嚴重，進水使基層很快損壞，成為碎塊，從而失去強度，并導(dǎo)致面層網(wǎng)裂。因此半剛性基層瀝青路面上產(chǎn)生的自下而上的網(wǎng)裂的原因有兩種可能，一是基層根本沒做好．還有一種是基層強度太大，施工前已嚴重開裂造成。

3)沉降或沉陷裂縫。由于路基不均勻沉降在路面上引起的開裂，在半填半挖的路段、高填方路段、碾壓比較困難而且不容易做到均勻碾壓的路段經(jīng)?？梢砸姷剑?/p>

4)構(gòu)筑物接頭裂縫。橋涵構(gòu)造物端部開裂是道路工程瀝青路面的一種常見病，其原因也很簡單，都是臺背填土壓實不足造成。因為路堤和橋涵構(gòu)筑物是建立在不同的基礎(chǔ)上。橋梁包括橋臺一般不會沉降，而路堤是免不了要沉降的。

2影響裂縫產(chǎn)生的主要因素

（1）瀝青及瀝青混凝土的性質(zhì)。瀝青和瀝青結(jié)合料的性質(zhì)是影響瀝青路面溫度開裂的最主要原因．瀝青混凝土的低溫勁度是決定瀝青路面是否開裂的最根本因素，瀝青勁度又是決定瀝青混凝土勁度的關(guān)鍵。在瀝青性能指標中，影響更大的是溫度敏感性，溫度敏感性大的瀝青更容易開裂：

（2）路面結(jié)構(gòu)的幾何尺寸。瀝青路面的幾何尺寸與溫縮裂縫有密切的關(guān)系。根據(jù)對烏魯木齊城市道路的調(diào)查研究，窄路面比寬路面的溫度裂縫更近，瀝青層厚度大的比薄的裂縫率?。海?）基層材料的性質(zhì)?；鶎硬牧系姆N類對瀝青面層的裂縫率有明顯影響，同樣的瀝青混凝土層，鋪筑在不同的基層上，由于層間連接與摩擦系數(shù)不同，溫縮裂縫的數(shù)量也不一樣。基層材料的收縮性愈小，面層裂縫愈少。反之，面層裂縫就越多。另外基層上的透層油可以加強基層與面層的粘結(jié)，對抵抗瀝青路面的開裂也是有好處的；（4）氣候條件。極端最低溫度、降溫速率、低溫持續(xù)時間、升降溫循環(huán)次數(shù)是氣候條件影響瀝青路面溫縮裂縫的四大要素；

（5）交通量和車輛類型。半剛性基層中的最大拉應(yīng)力，通常是由最重的車輪荷載產(chǎn)生的；并且對于半剛性路面，不同軸載對路面的破壞作用遠不是4次方的關(guān)系，而是11～13次方的關(guān)系，即使是通過次數(shù)較少的重荷載也對路面破壞起著決定性的作用；

（6）施工因素。主要指半剛性基層材料的碾壓含水量、水泥青量，半剛性基層完成后的暴曬時間、透層油的滲透以及與瀝青面層的聯(lián)結(jié)情況等因素。

3瀝青路面裂縫的防治措施 3.l設(shè)計方面

（1）表層瀝青混凝土選用改性瀝青，采用熱塑性橡膠類SBS做為改性劑。改性瀝青可選用摻加0.1％的腈綸纖維和0.3％～0.5％的木制纖維素增加抗拉性和抗疲勞性，或者使用特立尼達湖瀝青和重交通瀝青按照l：3比例進行配比使用；

（2）適當增加瀝青面層厚度，在半剛性基層和瀝青面層中間增加瀝青碎石層，不僅能防止溫縮裂縫，而且能防止半剛性基層開裂的反射裂縫；

(3)在進行半剛性路面設(shè)計時，首先應(yīng)選用抗沖刷性能好、干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小做基層。.2施工方面

(1)調(diào)整無機結(jié)合料穩(wěn)定集料的礦料級配，增加粗集料用量，減少細粉含量，使集料混凝土盡量形成嵌擠結(jié)構(gòu)；

(2)采用合理的水泥品種和水泥劑量，減小水泥穩(wěn)定集料的強度和剛性。因為一般而言，強度和剛度越大的混凝土，收縮性能也越大，材料的極限拉伸應(yīng)變越小，越容易開裂；

(3)嚴格控制半剛性基層施工碾壓時的含水量，防止施工過程中失水過多，收縮太快，形成開裂；

(4)加強對碾壓成型的半剛性基層、底基層的養(yǎng)生，成型以后立即噴灑透層油；

(5)透層或粘層完成后．應(yīng)當盡快鋪筑瀝青層，連續(xù)施工，確保連續(xù)的界面條件，提高瀝青層與基層的粘結(jié)性，使之成為一個攤體；(6)改善瀝青路面壓實度檢驗方法，盡量減少取樣鉆孔的頻度。鉆孔處必須仔細回填，因為此處經(jīng)常是溫縮裂縫的發(fā)源地；

(7)做好接縫，避免冷接縫。同時做好與排水井等人工構(gòu)造物的接頭；

(8)最大限度地減少瀝青混凝土的離析。3.3養(yǎng)管方面

(1)做好預(yù)防性養(yǎng)護，發(fā)現(xiàn)表面有裂縫，立即用熱瀝青灌縫處理。表面有網(wǎng)狀細微裂縫，及時用瀝青砂進行表面處理；

(2)路表面出現(xiàn)局部損壞，迅速進行挖補?；鶎佑袚p壞，應(yīng)當清理至基層一井處理；

(3)道路使用到一定年限，可進行表面銑刨或罩面加鋪，就地再生處理；

(4)嚴格治理超載，保護道路結(jié)構(gòu)免遭破壞。

4結(jié)束語

總的來說，防止道路裂縫是很困難的，不出現(xiàn)裂縫可以說是不可能的。問題是對出現(xiàn)裂縫的態(tài)度。我們必須轉(zhuǎn)變觀念，認真處臵裂縫。如何做好預(yù)防性養(yǎng)護，還有待于我們在實踐中探索發(fā)現(xiàn)。

專家評語：作者從多方面 入手，對瀝青路面裂縫的產(chǎn)生原因和防治對策進行闡述，客觀合理，具有一定指導(dǎo)作用。專家簡介：羅新軍，高級工程師 作者單位：烏魯木齊市市政設(shè)施養(yǎng)護處

第三篇：分析混凝土裂縫的成因及防治

分析混凝土裂縫的成因及防治

摘要:在工程建設(shè)中,我們常常會發(fā)現(xiàn)鋼筋混凝土的裂縫問題,而在實際施工中必須對其進行有效控制,重要的是避免有害裂縫的產(chǎn)生。如今,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫,已經(jīng)成為了最常見的問題。本文從實際出發(fā)著重分析了其產(chǎn)生的根本原因,在分析其原因的同時,針對性地提出了相應(yīng)的防治對策。

關(guān)鍵詞:混凝土裂縫;成因;防治

中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：

一、裂縫產(chǎn)生原因分析

混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件往往是帶裂縫工作的。裂縫發(fā)展會使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載能力、耐久性和抗?jié)B能力降低,同時會使建筑物的外觀變差,建筑物的使用壽命降低,甚至嚴重時會威脅到人們生命和財產(chǎn)安全。從多方面統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,很多工程混凝土的質(zhì)量事故都是由于混凝土裂縫的發(fā)展所致。我們必須要采取有效控制的措施,將其混凝土裂縫的發(fā)展造成危害程度嚴格控制在規(guī)范范圍之內(nèi),保證建筑物對人們生命和財產(chǎn)安全。

混凝土裂縫產(chǎn)生的原因是多樣的,主要是溫度和濕度的變化、原材料不合格(如堿骨料反應(yīng))、模板及支承變形等。概括起來,一種是非荷載作用變形引起的裂縫:如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷、化學(xué)作用等原因引起的裂縫;另一種是荷載作用引起的裂縫;再者是施工不當引起的裂縫,如配合比控制及養(yǎng)護不當引起裂縫等等。

(一)非荷載作用引起的裂縫

混凝土的收縮?；炷猎谟不^程中,由于水分蒸發(fā)、體積逐漸縮小而產(chǎn)生收縮。根據(jù)力學(xué)分析,由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到支座的約束,當其收縮所引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件的約束應(yīng)力超過一定程度時,必然引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開裂。

力學(xué)形變及溫度應(yīng)力裂縫。溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面,由于水泥的水化將產(chǎn)生并釋放大量的水化熱,造成混凝土構(gòu)件內(nèi)外部溫差較大,膨脹不一致,混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力,內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,當這種拉應(yīng)力超過了混凝土抗應(yīng)力時便產(chǎn)生的裂縫。溫度變化較大的地區(qū)。溫度裂縫通常無規(guī)律,大面積構(gòu)件裂縫?？v橫交錯,受溫度變化影響明顯,裂縫冬寬夏窄。

(二)荷載作用引起的裂縫

鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu),在使用荷載的作用下,截面的混凝土拉應(yīng)變是大于混凝土極限拉伸值,作用于截面上的彎矩、剪力、軸向拉力及扭矩等荷載效應(yīng)會引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生裂縫,這種情況下結(jié)構(gòu)是帶裂縫工作,是設(shè)計允許的;由于基礎(chǔ)不均勻沉降,使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂縫,也屬于荷載作用引起的的裂縫,這種裂縫大多是由于地勘不準確或施工控制不到位造成的,是不允許發(fā)生;由于在施工中過早對結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受荷載,使結(jié)構(gòu)構(gòu)件達不到設(shè)計強度,迫使混凝土產(chǎn)生裂縫,這是可以避免的;混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件在使用過程中,超過設(shè)計的允許最大荷載,導(dǎo)致混凝土裂縫。這種破壞性裂縫是不允許的。

(三)施工操作不當引起的裂縫

混凝土過早拆模,或者混凝土未達到終凝時間承受荷載等都可直接造成混凝土裂縫;在施工中板的上層鋼筋一般較細,在交叉作業(yè)中,施工人員不采取措施對上層鋼筋踩踏,使鋼筋彎曲變形、下沉,保護層過大,導(dǎo)致板面裂縫;在施工中混凝土水灰比過大,多余的水形成水泡或蒸發(fā)后形成氣孔,減少混凝土實際有效斷面,在荷載作用下,使空隙周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中,導(dǎo)致板面裂縫;混凝土砂石含泥量超標或級配差,會使混凝土產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫或側(cè)面裂縫,混凝土組成材料質(zhì)量不合格,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫。

二、裂縫的預(yù)防控制

(一)從施工過程進行控制和預(yù)防

加強控制混凝土施工配合比,嚴格控制水灰比和水泥用量,嚴格選擇砂石級配,減少混凝土孔隙率及收縮量,提高混凝土抗裂強度;加強混凝土澆搗和養(yǎng)護,使混凝土在硬化過程中及時補償有效控制裂縫。在裂縫容易發(fā)生部位和負彎矩筋區(qū)域采取措施,避免上層鋼筋踩踏變形,導(dǎo)致板面裂縫;避免混凝土在零強度下沖擊振動,防止樓板裂縫。

混凝土裂縫的預(yù)防,在模板工程中其構(gòu)造要合理、模板及支架要有足夠的剛度,以防止模板各桿件間的變形不同而導(dǎo)致混凝土裂縫;在混凝土澆筑時應(yīng)防止離析現(xiàn)象,振搗應(yīng)均勻、適度;在混凝土的養(yǎng)護中適當延長養(yǎng)護時間。

(二)從混凝土自身應(yīng)力的角度對溫度裂縫的進行控制和預(yù)防

混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、水泥用量有關(guān),混凝土越厚,水泥用量越大,水化熱越高的水泥,其內(nèi)部溫度越大。防止大體積混凝土產(chǎn)生裂縫是控制混凝土內(nèi)部和表面的溫度差,從而減小混凝土因水泥水化產(chǎn)生溫度應(yīng)力造成的混凝土裂縫。

(三)對混凝土的干縮裂縫進行有效控制和預(yù)防

合理選擇水泥品種。水泥水化熱越大,混凝土的干縮收縮越大,從減少收縮的角度出發(fā),宜采用中低熱水泥和粉煤灰水泥;控制水泥用量,混凝土干燥收縮隨著水泥用量的增加而增大,在滿足強度等級的前提下降低水泥用量;控制用水量及水灰比的把握,混凝土的干燥收縮隨著用水量的增加而急劇增大,水灰比越大,干燥收縮越大,嚴格控制用水量及降低水灰比,從而減少干縮裂縫目的;控制最佳砂率,混凝土的干燥收縮隨著砂率的增大而增大;控制混凝土外加劑使用,在選用外加劑時選用干燥收縮小的外加劑;正確選擇養(yǎng)護時間和方法,保證混凝土因表面干燥過快,產(chǎn)生較大的收縮,導(dǎo)致產(chǎn)生拉應(yīng)力而開裂。

三、對已經(jīng)出現(xiàn)的混凝土裂縫進行修復(fù)

非強度原因而造成現(xiàn)澆混凝土裂縫處理措施有化學(xué)灌漿法,其方法為采取環(huán)氧類的化學(xué)漿液或水泥漿液對裂縫進行灌注填充,既提高了結(jié)構(gòu)的整體性,又能有效阻止鋼筋的進一步銹蝕;迭合層法,對原有混凝土樓面鑿毛清理,鋪設(shè)鋼筋網(wǎng),重新澆筑一層細石混凝土整澆層,從力學(xué)角度來提高樓板的剛度和整體抗變形性能;整體處理法,通過增設(shè)構(gòu)件、改變傳力途徑、地基處理、結(jié)構(gòu)補強等整體方法提高現(xiàn)澆樓板的抗裂性能,針對已出現(xiàn)的裂縫,視具體情況對其采取封堵或約束的方案。

四、結(jié)語

在工程中,現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)特別是板面的裂縫現(xiàn)象是不可避免的,要求我們在現(xiàn)場施工中要盡量做到科學(xué)合理,采取有效的措施是能夠減少裂縫現(xiàn)象產(chǎn)生的;對于施工中已經(jīng)產(chǎn)生的裂縫,在分析其發(fā)生的原因后,進行科學(xué)的處理和加固補強措施,使現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)能夠滿足正常使用條件下的安全性和耐久性要求。

第四篇：隧道二襯裂縫專項治理

*****高速公路第*合同段(K*******～K********)

*****隧道二襯裂縫專項整治

匯

報

材

料

***************有限公司

2013年03月18日

**********合同段 ********二次裂縫專項整治匯報材料

尊敬的各位專家、領(lǐng)導(dǎo)：

感謝各位專家、領(lǐng)導(dǎo)能在百忙之中來到****公路，對我們**5標施工的***隧道二襯存在的裂縫問題進行專項研究，幫助我們提出整改和整治的有效方案，下面請允許我把隧道現(xiàn)場具體情況向各位專家、領(lǐng)導(dǎo)做如下匯報：

一、工程概況 我****公路第5合同段，位于******，起于********，經(jīng)******設(shè)***隧道至******村，在***水泥廠南側(cè)設(shè)****隧道，終于******K115+420，全長****公里。我標段負責施工的***隧道位于***，左洞起訖里程，全長1940m，右洞起訖里程YK～YK，全長1970m。本隧道為雙洞單向交通隧道，左右洞測設(shè)線間距20～44m，進出口均有5.0m明洞。本隧道二襯出現(xiàn)裂縫的里程樁號為：

1、YK左邊墻二襯環(huán)向裂縫，長2米；

2、ZK左邊墻二襯環(huán)向裂縫；

3、ZK右邊墻二襯縱向裂縫，長11.9米；

4、ZK右邊墻二襯縱向裂縫，長20米；環(huán)向裂縫長3米；

5、Z左邊墻二襯縱向裂縫，長4米。

二、施工情況

1、Y段： S復(fù)合式襯砌中的初期支護拱架采用I鋼拱架，間距m； cm厚C噴射砼厚度調(diào)整為cm；系統(tǒng)錨桿采用L=m藥卷錨桿，縱環(huán)間距m； 超前支護采用Φ42注漿小導(dǎo)管，L=m，每環(huán)縱距為m。

2、ZK處：S復(fù)合襯砌。

3、ZK段：S復(fù)合襯砌。

4、ZK段：在S復(fù)合襯砌基礎(chǔ)上進行調(diào)整如下： ⑴拱部及邊墻復(fù)合襯砌中由原設(shè)計25cm厚C20噴射混凝土、1.2mm厚EVA防水卷材、45cm厚C25模筑混凝土變更為25cm厚C25氣密性噴射混凝土、1.2mm厚ECB/EVA共擠防水卷材、50cm厚C30氣密性模筑混凝土，其他結(jié)構(gòu)不變。⑵仰拱中增加15cm厚C25氣密性噴射混凝土、1.2mm厚ECB/EVA共擠防水卷材，仰拱由原設(shè)計45cm厚C25模筑混凝土變更為50cm厚C30氣密性模筑混凝土仰拱。

5、ZK段：原設(shè)計S基礎(chǔ)上參照S進行調(diào)整。⑴拱部及邊墻復(fù)合襯砌中防水層、二襯襯砌由原設(shè)計1.2mm厚EVA防水卷材+40cm厚C25模筑混凝土變更為1.2mm厚ECB/EVA共擠防水卷材+40cm厚C30氣密性模筑混凝土，其他結(jié)構(gòu)不變。⑵仰拱由原設(shè)計S4b變更為S4h，即增加15cm厚C25氣密性噴射混凝土+1.2mm厚ECB/EVA共擠防水卷材+40cm厚C30氣密性模筑混凝土仰拱+C15片石混凝土仰拱回填。

三、原因分析

1、環(huán)向裂縫 YK、ZK、ZK段環(huán)向裂縫從二襯底部開始，沿結(jié)構(gòu)軸線呈現(xiàn)45度方向向相鄰兩板二襯施工縫處延伸，經(jīng)分析主要是由于二襯與仰拱或調(diào)平層施工縫不貫通造成，對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定并無影響。

2、縱向裂縫 ①ZK右邊墻： 裂縫處施工縫分層十分明顯，并且有裝修痕跡，經(jīng)調(diào)查為接茬縫，該段二襯混凝土施工過程中，由于機械故障迫使混凝土澆注中斷時間超過混凝土的凝結(jié)時間，產(chǎn)生明顯裂縫。②ZK右邊墻、ZK左邊墻： 裂縫位于矮邊墻上1米位臵處，大體呈縱向水平延伸，經(jīng)分析屬于混凝土澆筑后拆模過早，聚集在混凝土內(nèi)部的水化熱過高，而表面散熱較快，這樣形成較大的內(nèi)外溫差，使混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力而形成的裂紋。

四、裂紋監(jiān)測措施及監(jiān)測結(jié)果 根據(jù)業(yè)主、設(shè)計及監(jiān)理現(xiàn)場初步意見，我單位在對隧道二襯裂紋進計統(tǒng)計、歸納、分類的基礎(chǔ)上堅持跟蹤監(jiān)測，形成了監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)及分項監(jiān)測責任人，具體裂紋監(jiān)測措施及監(jiān)測結(jié)果如下：（1）、二襯施工縫、沉降縫處的豎向裂紋屬正?，F(xiàn)象，不作監(jiān)測；（2）、根據(jù)我單位實際監(jiān)測能力，為了切實獲取隧道二襯裂紋觀測數(shù)據(jù)，確定裂紋穩(wěn)定與否，我單位利用紅色鉛筆在選擇觀測的裂紋始末端劃上紅線，用于觀測裂紋長度；利用白色紙條密貼于裂紋口，觀測裂紋寬度；并同時結(jié)合鋼尺量測增加長及寬，最終形成裂紋有無繼續(xù)發(fā)展的原始數(shù)據(jù)；經(jīng)我部連續(xù)2個月跟蹤檢測，裂縫無發(fā)展延伸，也無滲水，已處于穩(wěn)定狀態(tài)，且為表層裂縫，對二襯結(jié)構(gòu)受力無影響。此外我部試驗室對出現(xiàn)裂縫的段落進行了現(xiàn)場強度回彈試驗，回彈數(shù)據(jù)全部合格（試驗數(shù)據(jù)附后）。

五、裂紋總體處理方案 隧道二襯裂紋＜0.2mm的利用環(huán)氧樹脂漿液進行封閉；二襯裂紋≥0.2mm的進行注漿處理，注漿材料采用環(huán)氧樹脂漿液。具體處理措施如下：(1)、二襯裂紋＜0.2mm的利用環(huán)氧樹脂砂漿進行封閉 ①、表面封閉先將裂縫鑿成V形槽，寬2cm，深0.8～1cm，清理干凈，表面封閉材料采用環(huán)氧JGN-DN結(jié)構(gòu)膠，把樹脂配成膩子狀，將膩子對準裂縫進行涂刷環(huán)氧樹脂漿液二至三遍，最后用刮抹料、調(diào)色料處理混凝土表面，使其顏色與周圍襯砌混凝土顏色一致。（環(huán)氧樹脂漿液配比：環(huán)氧樹脂：501稀釋劑=1：0.2。調(diào)色料采用白水泥漿液，配比為：水泥：白水泥：107膠=5：1：1，施作中以試驗結(jié)果進行確認）(2)、二襯裂紋≥0.2mm的進行注漿處理 ①、裂紋灌漿施工 對于寬度大于0.2mm的裂縫，采用低壓速灌法進行灌縫處理，并根據(jù)裂縫寬度選用不同粘度的灌縫樹脂和確定底座間距。②、灌漿施工流程 施工準備一裂縫清理一鉆孔一埋嘴一洗縫一封縫一灌漿一拆嘴一封 口。③、灌漿施工方法 a、用鋼絲刷將裂縫周圍，尤其是灌膠底座粘貼面周圍的油污認真清除干凈，用丙酮或酒精等將裂縫兩側(cè)2-3cm范圍擦拭干凈； b、沿裂縫方向每隔50cm左右鉆一孔，孔深為二襯厚度的1／2～2／3，一般不得小于15cm。鉆孔后再在孔內(nèi)安裝灌漿。c、用高壓清洗機以6MPa壓力向灌漿嘴內(nèi)注入清凈水，將縫內(nèi)粉塵清洗干凈，并可以觀察裂縫的情況。在裂縫表面用環(huán)氧砂漿進行封閉處理，目的是在灌環(huán)氧漿時不跑漿，使裂縫中漿液飽滿。環(huán)氧樹脂砂漿配比；環(huán)氧樹脂：水泥：細砂：乙二胺：二丁酯=1：1．6：3．2：0．1：0．12，其中乙二胺是固化劑，二丁酯是稀釋劑 d、按規(guī)定比例稱量并根據(jù)裂縫狀況估算在可使用時間內(nèi)可以用完的灌縫樹脂材料。并按一個人進行灌注時，一次用量為500g～1000g進行樹脂稱量。將灌縫樹脂混合均勻后，裝入專用注射器或手動式泵壓器內(nèi)。給注射泵套上專用的噴嘴，通過推拉注射泵上的閥門逐漸加壓進行灌注，直至底座內(nèi)充滿樹脂。當?shù)鬃鶅?nèi)樹脂不足時，表示應(yīng)進行補充灌注，直至達到預(yù)估灌縫樹脂用量或底座內(nèi)樹脂不再減少。針對不同的裂縫應(yīng)使用不同類型的樹脂。e、壓漿結(jié)束后在0.2MPa壓力下壓水檢查壓漿效果。裂紋表面用刮抹料和調(diào)色料處理。附件：1、2、3、4、設(shè)計圖紙 ***隧道裂縫照片； 測量觀測資料； 試驗強度報告 ****************有限公司 ****公路18合同項目經(jīng)理部 二○一三年三月十七日

第五篇：二襯縱環(huán)向排水管處理通知

關(guān)于新天心山隧道進口DK254+642-DK255+380段

二襯縱、環(huán)向排水管疏通處理的技術(shù)通知

架子一隊副經(jīng)理、領(lǐng)工員、二襯班：

為作好迎接2012年9月份鐵道部對我新天心山隧道進口信譽評比檢查的工作，根據(jù)項目部要求，我架子隊對新天心山隧道進口二襯堵塞的縱、環(huán)向排水管進行疏通清理處理，具體安排如下：

1、對DK254+642-DK255+380段由趙久強二襯班組施工的二襯的所有堵塞的縱、環(huán)向排水管進行疏通處理，被混凝土堵塞的排水口用沖擊鉆或電風鎬處理，多余部分的PVC管用切割機切除，排水口內(nèi)木塊、鋼筋、土工布等雜物清理干次。

2、對于排水管口排水坡度內(nèi)低外高的情況，先用電風鎬對出水口進行重新按設(shè)計排水坡度開鑿，重新接出PVC排水管。

3、清理工作由二襯班班長趙久強直接負責，現(xiàn)場領(lǐng)工員督促，技術(shù)室復(fù)查。

4、整改工作必須在2012年9月15日前處理完成，未按時完成的將給予二襯班重罰。

5、疏通完成情況以技術(shù)室復(fù)查結(jié)果為準。

以上安排望二襯班盡快按要求落實，現(xiàn)場領(lǐng)工員積極督促，按時按要求完成整改工作。

新天心山隧道進口架子一隊

技術(shù)室

2012年9月4日