隧道二次衬砌结构混凝土开裂原因分析与控制

夏丰勇

（深中通道管理中心 广东中山 528400）

前言

二次衬砌作为隧道最外层混凝土，不仅确保了隧道结构和运营安全，还具有防水和美观功能。由于隧道工程所处地质条件、围岩特性、设计与施工等因素的复杂性，绝大多数隧道二衬结构均存在不同程度的病害，其中以二衬开裂尤为突出。二衬开裂对隧道结构的安全、耐久性产生严重威胁，隧道大多数病害均与衬砌裂缝息息相关或最终表征为二衬开裂[1]。

隧道工程二衬裂缝大体上可以分为荷载裂缝与非荷载裂缝两大类，前者主要是外力作用的结果，后者则源自二衬混凝土自身的收缩变形。从实际工程调研结果来看，非荷载裂缝占裂缝总量的80%以上，应予以足够的重视[2～3]。本文针对我国西北地区某高速公路山体隧道二衬开裂的情况，进行了调研分析，并提出了解决措施，在工程应用中取得了较好的效果。

1 调研结果

调研的某山体隧道工程二次衬砌结构混凝土开裂较为严重，基于现场实际情况，裂缝的具体形式可以归纳如表1所示。

表1 某山体隧道二次衬砌结构裂缝形式分类

2 裂缝产生原因分析

隧道二衬裂缝产生主要由外荷载作用及收缩变形作用（非荷载裂缝）引起。工程统计结果表明，荷载作用引起的裂缝，约占5～10%；变形作用引起的裂缝，可达80%以上。考虑到荷载裂缝一般可以通过设计、施工等方式进行解决，因此本文侧重于材料层次，对4类裂缝产生原因的进行分析，并提出解决措施。……