[12-11 16:59:40] 来源：http://www.tmgc8.com 隧道工程 阅读：3560次
[摘要]：本文通过对20省道杭口岭隧道左洞入口处裂缝产生原因和演变规律的分析，提出了防治公路隧道裂缝产生和抑制裂缝扩展的有效方法，该成功经验可为相近工程提供相关参考。
[关键词]：隧道 裂缝 整治
前 言
隧道施工打破原有山体应力平衡，使得开挖后山体重新进行应力分布，由于山体上覆土层或岩层的松散性和风化程度往往比较严重，隧道施工开挖到一定程度可能造成山体裂缝产生。裂缝的产生、扩展也可能导致隧道衬砌的开裂，这种现象在隧道施工时出现较多，许维青[1] 结合工程实例，介绍了公路隧道二衬常见裂缝形状、产生机理分析以及裂缝整治技术，有效地改善了隧道的外观质量及支护结构的可靠性。顾军等[2]对翅膀沟隧道出口段因复杂的地质条件，施工过程中隧道出现了多种病害，因及时采取加固整治措施，确保隧道的病害得到有效的控制。但因各地的地质条件不同，使得每一隧道产生裂缝均有其特殊性。本文着重介绍杭口岭隧道左洞入口处裂缝的整治工作。
一、 工程概况
20省道是浙江省中部南北向的一条干线公路，也是浙江中部的一条备战公路，连接桐庐、建德、浦江及义乌四县(市)， 也是连接杭新景高速公路、320国道、杭金衢高速公路、03省道等主骨架的联网公路。全长91.7公里，起点里程桩号为K29+180，杭口岭隧道分左洞和右洞，左洞桩号为K44+835~K45+935，全长1100m；右洞桩号为K44+780~K45+875，全长1095m。隧道通过地段主要为各种风化程度的熔结凝灰岩，水文地质条件较好，除洞口段为Ⅱ类围岩，洞身段主要为Ⅲ、Ⅳ类围岩。
二、 裂缝开裂状况描述
杭口岭隧道左洞及仰坡裂缝产生于2004年4月1日凌晨，左洞仰坡顶有2道裂缝，1条是沿洞截水沟的横向裂缝，另一条在洞顶仰坡沿隧道轴线方向一直延伸至右线左边坡K49＋890处，长约40m，裂缝最宽在达5-6cm，深度约50m以上，示意图见图1所示。
图1 左洞洞顶裂缝平面展开图
隧道双拱侧护拱在1/4拱腰处产生了一条沿隧道纵向的裂缝，裂缝宽0.3mm，长度约为2m；洞内右侧拱腰处初次支护咂射混凝土面产生了4道沿隧道环向的不规则裂缝，裂缝长1.5~6.0m左右，缝隙最宽达6.8mm。洞口右侧拱脚处沿隧道纵向顺岩层坡面向外滑移，裂缝宽呈扩大趋势。
为了对该隧道左沿洞洞口顶部裂缝的扩展及其演化进行跟踪，在洞顶仰坡处设置了六个观测点，该六个观测点在4月3日开始启用，该六个裂缝扩展观测点随着时间的演化规律见图2和图3所示。
图2 点1~点3裂缝扩展与时间关系曲线图 图3 点1、点4~点6裂缝扩展与时间关系曲线图
从图2~图3可知：
1#点，从开始观测至34天后，裂缝累积扩大了11mm，从观测后的24天~34天，该点处裂缝基本上无扩展，说明该处已处于稳定状态。
2#点，从开始观测至34天后，裂缝累积扩大了8mm，从观测后的28天~34天，该点处裂缝基本上无扩展，说明该处已处于稳定状态。
3#点，从开始观测至34天后，裂缝累积扩大了5mm，从观测后的22天~34天，该点处裂缝基本上无扩展，说明该处已处于稳定状态。
4#点，从开始观测至34天后，裂缝累积扩大了10mm，从观测后的29天~34天，该点处裂缝基本上无扩展，说明该处已处于稳定状态。
5#点，从开始观测至34天后，裂缝累积扩大了7m，从观测后的22天~34天，该点处裂缝基本上无扩展，说明该处已处于稳定状态。
6#点，从开始观测至34天后，裂缝累积扩大了10mm，从观测后的30天~34天，该点处裂缝基本上无扩展，说明该处已处于稳定状态。
从这些点观测数据结果可知，左洞顶已处于稳定状态。
三、 裂缝成因分析
裂缝产生的原因分析：
(1) 天下大雨，左洞仰坡顶由于有较大岩石裂缝，雨水浸渗，雨水的渗入一方面增加了水压力，另一方面使岩石松散土性指标弱化。
(2) 右线左侧边坡为松散的滑动体，经雨水浸渗后产生了轻微滑动，带动顶部岩石相应地产生了滑移，从而引起洞顶仰坡坡顶和边坡产生明显裂缝；
(3) 左侧在刷坡卸载过程中，由于岩石松散，刷坡过程中多次出现了垮塌现象。刷坡后由于左洞右侧临空面太大，且刷坡边坡较高，最高达40米，且下部为松散滑溜体，没有自承能力，松散体向左洞右侧滑移，引起了仰坡、边坡及隧道产生裂缝；
左洞的开挖放炮产生的震动荷载对岩石松散体产生负面影响。www.tmgc8.com
四、裂缝处治方案的有效性分析
在岩体产生裂缝后，宜从以下几个方面考虑对裂缝进行处理，增加松散体的内部联结性；表面封层抑制水的渗入；坡顶卸载以及坡脚增设抗滑桩等。该工程就是以上几个方面采用措施对裂缝进行了有效处理。详细如下：
(1) 施工单位于4月3日开始对隧道洞顶裂缝进行注浆，采用C30水泥浆，浆液水灰比为0.8，因洞顶裂缝间隙较大，加之下部为松散 滑动体，洞顶裂缝在注浆过程，右侧坡面及下部仰坡小裂缝中不断有浆液渗出，为了使注浆以裂缝直到填充和固结周围松散体的作用，在注浆过程中采用间隔注浆的方法，注浆一个小时左右后停止注浆，待上一次注浆的浆液初凝后再进行二次注浆，这样大大减少了浆液从其它裂缝中渗出的数量，洞顶裂缝共注入水泥浆液250，对裂缝填充和固结裂缝周围松散体起到了很好的作用。
(2) 隧道裂缝注浆完成后，开始对左洞洞顶的孤石、松散体等附着物进行了清理减载，在附着物清理时采用人工或机械方法。
(3) 在左洞右侧坡脚段增设6米高的抗滑挡墙，挡墙基础在开挖时采用分段开挖，一次开挖10米，待基础混凝土浇筑完成后，再开挖下一段基础；抗滑挡墙采用C20片石混凝土，墙身断面尺寸为180cm，并预留泄水孔和沉降缝，挡墙每浇筑60高度后及时进行墙背回填，回填料采用透水性好的砂砾或卵石，及时排出墙后渗水或积水，避免积水怪松散体浸泡，引起滑动体滑移。
五、结语
通过对杭口岭隧道左洞出口仰坡及坡顶裂缝开展规律及整治裂缝措施的分析，可得出：
(1) 施工时现场监测是必不可少的步聚，其为处治裂缝的方案提供最基本的前提。
(2) 对于松散体，采取注浆方法可增强松散体内部的连接，从而增加整体稳定性。
(3) 坡面采取防扩措施以阻止地表水的下渗对边坡的稳定性至关重要。
(4) 坡顶卸载及坡脚打设挡土土墙，可为边坡稳定性提供更安全保障。
参考文献
[1] 许维青. 牛庭岭隧道裂缝的治理. 岩土工程界, 2003,6(10):68~70.
[2] 顾军, 魏宝存. 翅膀沟隧道出口病害成因及整治. 2001,13(1): 77~78.
