隧道衬砌裂缝处治分析论文).docx

隧道衬砌裂缝处治分析
摘要：苗圃一号隧道K4+068.5～+055段二衬开裂，针对连拱隧道二衬开裂处治情况分析，在实际处理过程中取得良好的效果。本文仅供连拱隧道二衬开裂施工处理作为参考。
关键词：隧道二衬裂缝处理分析
1、工程概况
苗圃一号隧道全长610m，起讫里程K3+530～K4+140，为三车道大跨度双连拱隧道，单洞开挖宽度达到16.7m，所穿围岩的级别均为Ⅴ级，其中V级浅埋段为330m，V级深埋段为280m；最大埋深为52m，最小埋深为4m。二衬开裂地段K4+068.5～+055段围岩级别设计为V级深埋段，左线主要为碳质泥岩、泥岩和粘土夹碎石，右线主要燧石灰岩夹泥岩，埋深约22～28m，地形和地质均向左侧严重偏压。
2、衬砌开裂情况
出口左线K4+068.5～K4+059.5段二衬右侧靠中隔墙一侧发现一条水平裂缝，宽度为10mm左右，裂缝从K4+059.5延伸至K4+045位置。
在左线施工过程中，K4+068.5～+055段发生过两次坍方，多次变形，2009年3月5日，K4+063～+059左侧壁发生坍方；2009年4月5日，左主洞K4+071～+067发生坍塌冒顶。
3、衬砌开裂情况原因分析
隧道埋深浅，围岩软弱，软硬岩体分布不均，节理发育，岩体破碎，洞身走向与岩层走向基本一致，岩层倾向90°～110°，岩层倾角60°左右，地形地质偏压显著；加之右洞开挖后引起松驰范围进一步扩大，最后松散压力导致左洞已施工完成的二衬砼开裂。
上方土体松散，加之岩层倾向对左线存在地质偏压是衬砌开裂的主要因素，后进右洞开挖对左洞的扰动是诱发因素。
4、衬砌开裂处理
1、处理原则
标本兼治，一次根治，不留后患。
2、处理措施
1）将原来的左洞超前右洞施工调整为右洞超前左洞施工；
2）注浆加固开裂地段围岩，着重对中隔墙顶部范围内围岩的加固，采用洞内注浆结合地表注浆的方式，调整相应注浆参数；
①洞内注浆
从右洞中隔墙顶向左洞进行注浆，加固中隔墙顶及左洞的围岩，注浆采用水灰比为1:1～0.6:1的水泥浆，浓度根据现场情况调整，注浆压力控制在2Mpa，具体做法见下图。

②地表注浆
为了保证以后结构的安全，对洞顶以上10m范围内松散土体进行地表注浆加固，改善围岩的力学性能，使初支以外的围岩能够与初支一道承受上方的压力，减小松散压力对结构的影响。
3）采用增设锚杆加固开裂段二衬与中隔墙、围岩的连接；
在左洞二衬裂缝的上部打设两排中空锚杆，一排锚入围岩，加强二衬与围岩的连接；一排打穿中隔墙与其形成对锚体系，并施加5t左右的预应力
4）衬砌裂缝治理：以补为主，局部凿除破损部分，并做好防水处理；
在二衬裂缝上下凿开160cm高度，尽量保留原有钢筋，钢筋变形严重的作加强处理，重新灌注混凝土，并在开口部位每2m一道设置φ100PVC半圆管，接至电缆槽底后排入水沟，开口范围环向设二道止水条。
5）加强该段二衬在施工及运营期间的变形监测；
为了保证施工及运营的安全，在整个施工期间进行变形观测，施工完毕交付使用后，进行一定时间的变形观测，确保处治部位完全处于稳定状态，无任何变形及位移后停止观测。
5、处理效果
根据苗圃一号隧道右线二衬开裂情况及施工情况，拱顶沉降及收敛位移监测断面布设如下：各监测断面纵向间距为5.0～10.0m；其中，每个监测断面沉降测点为1～2个，每个监测断面收敛位移测线1～2条。测点及测线布设以能反映衬砌变形情况为原则。监测断面测点布设位置如下图1所示：

图1二衬监测点位置布设示意图

图2压力盒埋设位置示意图

压力盒监测数据分析
从近期采集的监测数据可知，二衬开裂段，各监测断面测点沉降及收敛位移变化量都在允许范围内，暂未见明显的异常沉降及收敛位移出现，因此综合分析说明：二衬趋于稳定状态。
6、结束语
1、连拱隧道施工跨度大[1]，工序复杂，易出现偏压，各个工序相互影响很大，工序的先后顺序及相联关系极其重要，尽量减小各施工工序之间的相互影响，尤其是Ⅴ级围岩。
2、确保中隔墙基础承载力达到设计要求。
3、加强监控量测工作，用量测信息指导施工，及时反馈信息以修正设计和采取应急措施，加强洞内观测、拱顶下沉量测、净空收敛量测、量测数据及时整理分析，预防变位情况，方可正确指导现场施工。

参考文献
JTGF60-2009，公路隧道施工技术规范