公路双连拱隧道墙身开裂分析与整治.docx

公路双连拱隧道墙身开裂分析与整治摘要：双连拱隧道因其能节约公路用地有利于路线穿越不良地形条件减少隧道两端山体边坡开挖量对环境破坏小等诸多优点目前在高等级公路中得到越来越广泛的应用。但设计和施工还不成熟目前在已建成通车的部分双连拱隧道中出现了漏水、墙体开裂等质量病害影响了隧道使用的安全性和耐久性。本文结合工程实例对墙体开裂进行分析并提出针对性的处理措施。关键词：连拱隧道；墙身裂缝；整治中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：一、连拱隧道的结构特点如图1所示与分离式相比双连拱隧道的最大特点是其左右洞之间由一道中隔墙分隔加大了隧道跨径因此中隔墙就成了结构受力的关键部位。目前公路隧道常见中隔墙结构形式有如下几种：1）直墙式：墙身一次浇筑成形在肩部有两道纵向施工缝左右洞防水布紧贴墙顶排水管预埋在中隔墙中间如图2。图2直墙式中隔墙2）曲墙式：又分两种第一种如图3墙身一次浇筑成形。第二种如图4墙身分三次浇筑。二、连拱隧道的施工特点连拱隧道施工多采用三导坑或多导坑先墙后拱法施工。但无论采用上述哪种方法开挖中隔墙顶部围岩均受到洞室开挖的多次扰动围岩稳定性受到很大影响同时先期浇注完成的中隔墙也受到左右洞室开挖的爆破震动波的影响易产生裂缝（图5中隔墙裂缝）。图5中隔墙裂缝三、实例分析某高速公路双连拱短隧道长191m（K17+434～K17+625）最大埋深82m隧道所穿越的山体山势陡峭隧道中部为中低山梁部进口位于山体腰部陡坎上出口位于山体斜坡上地势相对较高地形起伏大相对高差约80m。在施工过程中中隔墙出现裂缝（图6）为保证隧道的安全对问题进行分析处理。图61、设计标准隧道按新奥法进行设计设计速度80km/h隧道单洞限宽11.25m（0.75+0.5+2×3.75+1.5+1.0）限高5.2m。双侧设检修道内轮廓除满足有关规定外还考虑了对结构受力有利及便于施工和模板台车制作等因素综合确定采用为三心圆。隧道平纵设计时考虑地形地质条件、隧道长度、通风、排水、两端洞口接线、施工期间的排水、出渣、材料运输、环境保护等条件。2、地层岩性隧址区主要位于中低山丘陵区地层结构简单地层岩性主要为元古界（Pt2）板岩。另外沟谷、山坡地表分布厚度不等的第四系全新统残积（Q4el）含碎石粘性土。隧道划分为2个围岩分段其中Ⅳ级围岩2段位于隧道进出口段总长55m；Ⅲ级围岩1段总长136m。3、隧道衬砌隧道采用带仰拱的曲墙复合式衬砌以锚杆、钢筋网喷混凝土、钢拱架为初期支护模筑防水混凝土为二次衬砌共同组成永久性承载结构。中隔墙为复合式采用C25混凝土总厚度250cm。初期支护参数选择以工程类比为主结合构造要求并通过必要的理论分析计算进行检验较核施工中通过监控量测分析及时调整支护参数实现动态设计、信息化施工。二次衬砌采用C25泵送自防水混凝土结构混凝土抗渗等级应不下于S8级。4、防排水隧道防排水设计以“防、排、截、堵相结合因地制宜综合治理”为原则。隧道暗洞段采用土工布加防水板衬砌后设φ100环向排水半圆管排水；底部设φ160半边打孔PE波纹纵向排水管与φ100横向引水管相连将暗洞衬砌背后水引入隧道路面边沟排走；在环向施工缝处设置膨胀止水条（14×30mm）变形缝全断面设置橡胶止水带。同时沿隧道纵向每50m左右布设一纵向排水管检查井。路面冲洗水通过路拱横坡排入边沟。明洞段采用土工布夹“三油两毡”及粘土隔水层防水采用φ160半边打孔PE双壁波纹排水管排水。5、施工方案隧道施工方法采取先贯通中导洞并浇筑中墙混凝土然后采用台阶法开挖左右洞最后全断面施作二次衬砌。6、问题分析隧道右洞主洞施工进入Ⅲ级围岩90m左洞主洞施工进入Ⅲ级围岩65m后已浇筑的中隔墙顶部混凝土在主洞施工时表面出现水平裂缝裂缝最大宽度为1cm裂缝纵向长度约为10m并且有继续发展的倾向。经过研究认为裂缝产生的主要原因是由于施工质量造成混凝土强度不足振捣不密实中隔墙顶部存在空洞造成结构受力不合理同时因为中隔墙和拱部混凝土胶结不好而产生的非结构性裂缝。设计单位经过计算确定采取对中墙进行加固处理的方案具体加固方案为：1）、中墙顶部初期支护脚部采用φ28HRB335钢筋制作的两端带丝口锚杆对拉改变中墙的受力状态。对拉锚杆纵向间距为100cm横向间距50cm共计三排锚杆垫板采用150×150×10mm的钢板。2）、对中墙顶部的初期支护脚部增加φ25砂浆锚杆。锚杆长度3.5m纵向间距同对拉锚杆每个断面左右