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摘要：近些年来，许多公路隧道都出现了一些如裂缝，剥落，漏水和霜冻损坏等形式的不同程度的裂化。其中，衬砌裂缝会严重影响隧道设计的完整性，大大降低隧道的可靠性和安全性。本文主要从对隧道衬砌裂缝病害概述开始，重点是对产生隧道衬砌裂缝原因进行分析，并以此为根据提供一些解决方案，希望能够给相关行业从业人员一些参考。
关键词：隧道衬砌裂缝，渗透水，病害整治
引言
在隧道的建设和使用过程中，隧道衬砌段面通常必须承受更大的压应力，存在这种压应力可以使隧道承载能力更强，支撑更加可靠，也提高了安全系数，从而可以避免围岩出现变形和坍塌。隧道衬砌裂缝将影响隧道的总体使用性能，如果不采取有效的措施来解决这个问题，会存在较多的安全隐患，那么隧道的使用年限也将会缩短。
1、形成隧道衬砌裂缝的原因
1.1、受力因素
在隧道衬砌中产生裂缝的原因之一是，隧道的不均匀位移会引起受力不均匀，从而导致一部分产生开裂。隧道的拱圈和地基发生不均匀沉降的频率也比较高，当围岩的实际情况不能满足设计要求，衬砌面与受力就会不符合，这种情况下也会出现裂缝。还有一个原因是爆破工作没做好，这会导致不正确的局部处理。衬里厚度不均匀使得表面受到的承载力太大，在施工完成后出现混凝土的强度不足情况，导致衬砌混凝土承受不住相应的荷载从而使衬砌产生开裂。另外，粘土矿物随着时间的增加体积会越来越大，隧道衬砌所承受的压力也会随之增加，这样出现裂缝的概率就比较高了。在隧道工程的设计过程中，没有充分考虑到地下水的影响，使得地下水对围岩产生一定的作用或者因地下水的渗透使衬砌出现裂缝。
1.2、环境和温度因素
环境湿度，环境温度和混凝土水泥水化热这几个方面都会对隧道衬砌产生一定程度的影响。换句话说，就是温度下降得越快，由温度变化引起的变形就越大，这很容易导致裂缝的产生。其中，洞口段隧道的衬砌是最有可能受到最大影响的地方。在冬天，当温度太低时，混凝土的冷收缩也会相应的增加，很容易在中长隧道或短隧道洞口处产生衬砌裂缝。同时，如果环境湿度相对较低，则隧道混凝土衬砌的收缩和变形也会相应的增加，这将导致裂缝的形成。在实际施工中高流动性混凝土的使用越来越多，混凝土的强度也在不断提高，混凝土中水泥的含量大大增加，从而可以大大提高了水化热以至于发生强烈散热。
1.3、地质、天然水原因
如果围岩富含裂隙水，地质条件复杂，岩层中的裂缝会有大量的结构水，并产生巨大的水压，特别是在覆盖层较薄的隧道中，裂隙具有较高的渗透性。目前，有一些正在施工的隧道项目就出现了这类情况：由于施工现场的地质条件与项目设计之间有着很大的差距，隧道富含裂隙水，拱脚部位有漏水的情况发生等等。衬砌周围的天然水的酸碱值过高会对衬砌产生一定的腐蚀作用：常规的碳酸，盐酸等酸性腐蚀会导致水滴在空隙中形成，甚至会导致衬砌混凝土开裂。
2、隧道衬砌裂缝及渗漏水病害的整治措施
2.1、渗漏水衬和砌裂缝病害整治
综合考虑隧道病害段的地质和水文条件，并结合施工技术和交通条件，总结出了几个安全，合理，有效的方案。（1）表面密封法。宽度小于0.5毫米的侧壁上的裂缝应分为两种情况：不发生渗水和发生渗水。在第一种情况下，隧道的安全性和稳定性就比较强。可以在洗刷裂缝两侧后以特定比例直接使用砂浆等材料；如果是第二种情况，则必须先阻塞在进行砂浆涂抹。（2）局部裂缝注浆及锚固。为了覆盖宽度较小的衬砌裂缝，必须安装一个紧固件以将灰泥固定在裂缝两侧，注入水泥砂浆时，必须及时进行封闭处理，注入的压力应保持一定的值不能下降[1]。
2.2、衬砌裂纹修复技术
对于出现衬砌裂缝的隧道工程，必须采取合理的方法进行修复。根据衬砌裂缝的类型，选择相应的裂缝修复技术。如果情况过于严重，应考虑直接使用衬砌拆换的方式。其实对于衬砌裂缝有各种不同的修复方法，诸如套拱加固、钢带加固等。如果隧道衬砌发生严重损坏，并且部分已剥落，则必须通过套拱加固将其修复。这主要归因于套拱加固方法的承载能力较强，是目前常用的非常有效的结构加固方法。如果隧道局部的裂缝很大且存在很高的风险，则必须进行拆除，更换衬砌。
2.3、保养与维护
为了保证隧道的按时开通并顺利投入使用，有必要对其加强维护和保养，很多衬砌裂缝的出现是由于缺乏科学的管理控制。在日常运营过程中，相应的管理部门应提高相关专业知识，改善隧道的管理和维护工作，做到定期检查，提高隧道的运行效率，以确保使用年限。有必要充分重视隧道病害的问题，进行科学合理的分析，选择有效的解决方案，从根本上解决隧道衬砌裂缝和渗漏水的问题[2]。
2.4预防和处理衬砌裂缝
（1）仰拱加固注浆。在衬砌的构造过程中，将使用50毫米的注浆孔进行浇注。注浆孔的深度应与仰拱地面有大约半米的距离，横截面应有8个孔，纵向之间的距离应为1.4m。用于注浆的水泥的比例为1：1，水灰比为0.8：1。注浆应该有一定的顺序，注浆压力要逐渐增加，并且将其要控制在0.05~0.2MPa范围内。（2）裂缝注浆是封闭的。清洁裂缝两侧的衬砌表面，清洁周边的物品，并在距离其一定范围处粘贴胶带。将封缝胶刮掉，然后在胶硬化后撕下胶带。安装连接设备后，将浇筑树脂倒在两个20厘米的裂缝表面上，对衬砌表面进行封闭。涂上不超过2毫米厚的防水材料。裂缝加固完成后，施工部门应进行为期半年的观察，以确保裂缝区的稳定性，防止因渗漏水而引起病害的发生，使施工能够符合要求[3]。
结束语
一般来说，隧道病害主要原因包括地质环境，工程计划，施工方法和施工技术等方面。隧道病害特别是隧道衬砌裂缝和渗漏水病害，会对隧道的总体设计和运行条件产生重大影响，甚至直接影响隧道的结构安全。因此，在解决隧道病害问题之前，有必要先找出原因，然后采取有效措施加以消除。
参考文献：
[1]刘范.解析隧道衬砌裂缝及渗漏水病害整治技术[J].低碳世界，2018（12）：235-236.
[2]曾晓东.运营隧道衬砌裂缝及渗漏水病害整治技术研究[J].水利与建筑工程学报，2018，16（03）：201-205+252.
[3]张向宇.乌鞘岭公路隧道渗漏水病害整治技术研究[D].兰州交通大学，2017.