寧亞偉

中鐵十五局集團(tuán)第三工程有限公司 四川 成都 610097

1 概述

隧道二次襯砌是隧道工程在初期支護(hù)內(nèi)側(cè)施做的模筑混凝土或鋼筋混凝土襯砌，與初期支護(hù)共同組成復(fù)合式襯砌。復(fù)合襯砌防水則是新奧法隧道防水施工的基本組成，此種防水措施的應(yīng)用最為廣泛，防水效果尤其明顯。但是由于施工過(guò)程中各種因素的影響，工程完成后的二次襯砌可能還會(huì)存在裂縫及滲漏水問(wèn)題。本文以江蘇某隧道為例，總結(jié)出一些有針對(duì)性的處治方法。

2 工程概況

江蘇某隧道，位于連云港港區(qū)東南部，穿越后云臺(tái)山，為單洞隧道。隧道全長(zhǎng)4525m，平曲線半徑為5350m，縱坡為0.3%，隧道最大埋深410m，屬特長(zhǎng)隧道。施工結(jié)束后，在距洞口約70m處，拱頂出現(xiàn)較多縱向裂縫、橫向裂縫，側(cè)墻出現(xiàn)豎向裂縫。裂縫縫寬個(gè)別較大且伴有局部少量滲水現(xiàn)象。

3 原因分析

該段圍巖屬V級(jí)圍巖，初步判斷該段隧道光面爆破效果不佳，初期支護(hù)不平順、外露錨桿頭清理不徹底，防水板鋪設(shè)時(shí)松弛度不合適，澆注混凝土?xí)r的沖擊力作用于防水板造成防水板刺破、拉裂，使防水板喪失防水作用。加之個(gè)別部位搗固不密實(shí)，襯砌背后形成空洞，使支護(hù)結(jié)構(gòu)受力不均，同時(shí)排水不暢，使二次襯砌形成裂縫。

4 裂縫監(jiān)測(cè)

這些裂縫一定程度上影響了外觀質(zhì)量，若處治不及時(shí)可能會(huì)給正常營(yíng)運(yùn)帶來(lái)一定隱患，也影響了隧道的使用壽命。針對(duì)此問(wèn)題，特地制定了《二次襯砌裂紋監(jiān)測(cè)方案》，對(duì)隧道沉降、收斂及應(yīng)力等項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

（1）周邊收斂監(jiān)測(cè)

使用儀器：通過(guò)JSS20A型數(shù)顯收斂?jī)x進(jìn)行周邊收斂監(jiān)測(cè)。

如圖1所示，A、B為監(jiān)測(cè)斷面上的收斂監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在監(jiān)測(cè)點(diǎn)預(yù)先埋設(shè)固定觀測(cè)點(diǎn)。

圖1 收斂監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置示意圖

根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)A、B兩點(diǎn)間的距離變化，可反映隧道凈空收斂變化情況。

本次監(jiān)測(cè)選取三個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，隧道南段距洞口K0+440、K0+450、K0+460處各布置一個(gè)，初期測(cè)試頻率為每周兩次，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)觀察變化不大，適當(dāng)進(jìn)行了頻率調(diào)整，直至觀測(cè)結(jié)束。

表1 收斂監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析表

通過(guò)對(duì)收斂數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，收斂值平穩(wěn)，變化不大。

（2）拱頂沉降監(jiān)測(cè)

拱頂沉降監(jiān)測(cè)采用全站儀進(jìn)行進(jìn)行測(cè)量。如圖2所示。i為穩(wěn)定的高程控制點(diǎn)（基準(zhǔn)點(diǎn)或工作基點(diǎn)），C為監(jiān)測(cè)斷面上的拱頂監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

高程控制點(diǎn)i的高程Hi由洞外高等級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)通過(guò)二等水準(zhǔn)的要求進(jìn)行定期高程聯(lián)測(cè)。

將全站儀自由設(shè)站于隧道中合適位置，分別觀測(cè)高程控制點(diǎn)i和拱頂沉降點(diǎn)C，通過(guò)儀器觀測(cè)直接獲得兩點(diǎn)間的高差h。拱頂沉降點(diǎn)C的高程Hc=Hi+h，通過(guò)比較不同周期C點(diǎn)高程的變化，可反映隧道拱頂沉降變化情況。

圖2 拱頂沉降監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置示意圖

本次監(jiān)測(cè)擬選取三個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，隧道進(jìn)洞口K0+440、K0+450、K0+460處各布置一個(gè)，同隧道周邊收斂測(cè)試斷面。測(cè)試頻率為每周兩次。

表2 拱頂沉降觀測(cè)分析表

通過(guò)對(duì)拱頂沉降數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，沉降值平穩(wěn)，變化不大。

（3）裂縫寬度監(jiān)測(cè)

采用振弦式跨縫傳感器進(jìn)行量測(cè)。測(cè)點(diǎn)布置如下圖所示。每條裂縫安裝一個(gè)跨縫傳感器，裂縫旁另安裝一個(gè)傳感器作為參考點(diǎn)。本次選取五條裂縫進(jìn)行監(jiān)測(cè)，詳見(jiàn)表3所示。測(cè)試頻率為每周一次，后由于變化不大，減少了監(jiān)測(cè)頻率。

圖3 裂縫寬度測(cè)量測(cè)點(diǎn)布置示意圖

表3 監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置匯總表

根據(jù)監(jiān)測(cè)方案，進(jìn)行了裂縫寬度監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)如表4所示。

表4 縫寬變化值分析表

通過(guò)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，裂縫變形值很小，裂縫寬度穩(wěn)定。

通過(guò)對(duì)該段進(jìn)行的沉降、收斂、裂縫寬度監(jiān)測(cè)顯示，各項(xiàng)變形數(shù)據(jù)值均很小，可以判斷該段二襯穩(wěn)定。現(xiàn)結(jié)合以往整治經(jīng)驗(yàn)，制定如下整改方案。

5 整治的基本原則

（1）要符合確保質(zhì)量、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用的要求；

（2）遵循“剛?cè)嵯酀?jì)、因地制宜、綜合治理”的原則；

（3）方案和施工必須符合環(huán)境保護(hù)的要求，并采取相應(yīng)的措施。

6 混凝土裂縫的治理方案

6.1 表面封閉

對(duì)寬度≤0.3mm的靜止裂縫,采取環(huán)氧樹(shù)脂防水砂漿表面直接封閉。該方法操作簡(jiǎn)單，施工速度快，能有效對(duì)混凝土表面實(shí)現(xiàn)防滲堵漏。

6.2 壓力注漿法封閉

對(duì)寬度大于0.3mm、環(huán)向較長(zhǎng)的裂縫,擬采用壓力注入遇水膨脹止水膠，配合注入環(huán)氧樹(shù)脂漿的方法進(jìn)行處理。

（1）施工前根據(jù)施工環(huán)境調(diào)整配合比，保證施工質(zhì)量和施工的連續(xù)性。

（2）用電鉆在二襯表面進(jìn)行鉆孔，孔距在1 5 0-200cm，鉆頭直徑10-14mm，鉆孔深度：宜鉆透二襯混凝土。

（3）插入注膠管，注入遇水膨脹膠，注漿壓力0.2-0.4mpa，對(duì)二襯裂縫進(jìn)行背部封閉。

（4）24小時(shí)后，使用注漿泵向灌漿孔內(nèi)灌注環(huán)氧樹(shù)脂漿料，從下向上、一側(cè)向另一側(cè)逐步灌注，注漿壓力0.2-0.4mpa，保持壓力10-30秒，用控制灌漿的辦法，觀測(cè)縫中漿的情況，再適當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)灌。

7 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)用該方案對(duì)本段二次襯砌裂縫進(jìn)行處治，取得了良好的效果，通過(guò)后續(xù)觀察，再無(wú)滲漏水現(xiàn)象發(fā)生。實(shí)踐證明，本文提出的裂縫處治方案有重要的借鑒價(jià)值。