衬砌混凝土裂缝产生的原因及处理方法(1)程力

摘要：地下输水隧洞分有压隧洞和无压隧洞，当隧洞衬砌混凝土产生裂缝后，常拌有渗水现象，会严重破坏混凝土结构的安全，裂缝产生的原因、防治及处理的方法直接关系到隧洞的使用寿命。

关键词：隧洞 衬砌混凝土 裂缝 原因 处理方法

     地下输水隧洞特别是有压隧洞是我国水利水电工程建设中常有的施工项目，但隧洞衬砌混凝土产生的裂缝不仅会破坏混凝土结构，影响隧洞的使用寿命，处理时费工费时增加成本，增加工期，所以如何判断裂缝产生的原因并采取适当的处理方法对于此类项目有重要意义。

一、概述

汾河一库至汾河二库一号二号洞位于山西省古交市西北36公里处，总长2360m，为有压输水遂洞，设计开挖断面为圆形，直径d=4.20m，砼衬砌厚度40cm，衬砌后洞径3.80m，由于施工需要，隧洞开挖时断面形成马蹄形，并设置了间距为100m的倒车洞。

    隧洞地质条件良好：多为白云岩白云质灰岩属于ii、iii类围岩，无重大地质构造，地下水不发育。

    砼浇筑前清基发现，隧洞底部两侧和顶拱局部超挖严重，平均为25 cm最大处为80 cm。

设计砼浇筑段为12m，施工时采用液压式针梁模板全断面一次衬砌，设计环向钢筋为φ22，纵向分布钢筋φ12，砼设计标号为c20w6f50 ，采用二级配泵送砼，骨料为人工碎石，天然河沙，掺高效减水剂mf-2掺量为5%，砼配比见附表一。

    二、裂缝的调查及分布状况

2#洞开挖结束后，于九九年七月二十四日浇筑第一段砼，以后平均3天完成一段砼浇筑，工期经历春、夏、秋、冬四季，后发现砼产生裂缝，表现为：有很强规律性，一般在浇筑段中部，春秋季浇筑的砼多为一侧呈环向（或两侧腰线以下），夏季裂缝多为一环（横向一周），且多为砼浇筑后5-7天左右产生,裂缝分渗水和干缝(不渗水)两种。裂缝调查及分布情况见附表二。

    三、裂缝产生的原因分析

    1.砼的配合比的选择

    施工所用的配合比是经过室内试验后取得的，水泥掺量为280-330 kg/m3之间，符合泵送砼要求，施工中使用的大同普硅525#水泥从多年的使用和检测结果看，该厂家水泥的强度、安定性等方面是稳定和良好的。已浇完砼共取样312组，检测结果为全部合格，平均强度为 31mpa，在现场及有关单位进行的回弹仪无损检测结果也是理想的，强度为32-33mpa。另外，分析砼裂缝形状、规律和水泥掺量大的所产生的裂缝形状、尺寸、规律也不相符，可以判断：裂缝的产生与配合比无直接关系。

2.砼的浇筑方式

在施工中，4#洞的全断面砼衬砌是由2#拌合站供料的，砼搅拌车运料，运距0.5km，到现场后，由砼泵输送进仓号，（每块间隔3天左右），施工中每个浇筑段施工缝均设橡胶止水和铺设复合型泡沬板，从浇筑方式和间隔时间对照裂缝进行分析认为：砼的浇筑方式于裂缝没有直接影响的关系。

    3.地下洞室的基本恒温对施工有利

    洞内温度除受季节产生的缓慢变化影响外，一定时段内基本处于恒温状态，从浇筑时温测结果看，5-9月份洞内温度基本在12-18℃之间，到了10月份也多稳定在8-10℃之间，洞内温度无骤降变化， 8月份洞内日温温差也较小，洞内基本稳定的温度对砼的施工是有利的。温度统计见附表三。

    4.砼养生的条件良好

    每一浇筑段的砼浇筑完后，均采取在已浇块下游部位用渣袋拦小坝截水，利用水泵抽水直接喷撒在砼表面上养护，水流循环利用。养护水为洞内水，温度经测定与气温相近，每班均设专人养护，所有这些有利条件构成了对砼的良好养护。

    5.良好的地质条件不会导致裂缝产生

共4页: 1