隧道侧墙裂缝特性与变化规律研究

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隧道侧墙裂缝特性与变化规律研究
危鼎1，王铁梦2，王桂玲1，苗冬梅1，陈成林1，王宇1
(1.中国建筑第八工程局有限公司，上海200120；2.中建王铁梦混凝土研究室，上海200120)
[摘要]通过对某条隧道侧墙裂缝特征的统计分析，得出隧道侧墙裂缝主要有3种类型，分别是浇筑段内的竖向收缩裂缝、施工缝裂缝与伸缩缝裂缝。伸缩缝裂缝是结构上最宽、随环境温度变化最活跃、也是最难治理的裂缝。因此对隧道这种超长结构宜采用“跳仓法”施工，从而取消永久性伸缩缝，结构上只保留分仓施工缝，最后形成整体无缝结构。

内容摘抄：

1工程概况
某隧道为明挖式隧道，由中部的车站及东西两边区间组成。西边进口里程为K31+107，东边出口里程为K34+135，全长3028m。隧道线路处于直线上，沿线地形由西向东逐渐降低，其纵坡坡度分别为1％o，1．2‰，5 5‰。隧道区间的主体结构为拱顶直墙框架，拱形顶板厚85cm，边墙厚1．Om，底板厚I．2m，结构总宽度14．2m。典型区间结构断面如图I所示。沿隧道全长，在考虑地基基础、结构形式、涵洞等因素的情况下。设13道伸缩缝，伸缩缝位置如图2所示，其余部分按30一35m一段设置施工缝。伸缩缝与施工缝将隧道分割成97个浇筑段。隧道区间由西向东施工，结构施工时先施工底板后施工侧墙与拱顶。隧道结构底板施工完成时间为2009年11月，边墙及顶板施工完成时间为2010年3月.

2饲墙裂缝特征统计分析
隧道侧墙施工完毕后，在侧墙上先后出现裂缝与渗水现象，经过统计分析，裂缝主要有以下3种形式。

3侧墙上裂缝宽度变化观测
选择12条典型的侧墙裂缝，其中每种裂缝类型各有4条。在裂缝上贴石膏饼如图5a所示，石膏饼会随着裂缝宽度的发展而开裂，因此可通过石膏饼观察裂缝宽度随环境温度的变化情况。主要观测在环境温度变化时，各种裂缝是否会进一步开裂或闭合，以及各种裂缝的宽度变化幅度是否一致。大部分石膏饼制作于2011年10月24日。2011年10月24日--11月3日的日气温与裂缝变化观测结果如图5、表3所示。

4结语
通过对以上统计数据以及观测结果的分析可得：①是否留置伸缩缝不是控制侧墙裂缝发生的唯一因素。7段两端设有伸缩缝的浇筑段，侧墙上也均有竖向收缩裂缝产生，故预防侧墙上收缩裂缝的产生必须采用综合措施。②隧道侧墙上最宽裂缝是浇筑段完全断开的伸缩缝裂缝，即使是最短的伸缩缝间距(8．5m)，其裂缝宽度也达2mm，为竖向收缩缝与施工缝裂缝宽度的3—6倍，一般伸缩缝裂缝开裂的宽度都在1．36cm以上，因此伸缩缝处防水质量很难得到保证。③在环境温度变化的情况下，伸缩缝裂缝宽度变化最活跃，开裂宽度为竖向收缩缝与施工缝裂缝开裂宽度的30一70倍。④从治理情况看，隧道侧墙上的竖向收缩缝与施工缝裂缝经过化学灌浆后，均可得到较好的治理效果。而伸缩缝裂缝由于宽度较大，无法使用化学灌浆方法进行治理，一般使用沥青麻丝、遇水膨胀橡胶、聚硫密封膏等堵漏材料密封。但由于伸缩缝裂缝每年都有较大的伸缩变化。如夏天结构膨胀伸缩缝裂缝变小，密封材料被挤压出缝外，冬天结构收缩在堵漏材料与混凝土面间形成新的裂缝，而目前多数封堵材料不具备二次膨胀能力，所以伸缩缝裂缝在经历一定年限的热胀冷缩循环后，往往会再次严重渗漏。

（略）

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