隧道襯砌背后空洞原因分析
更新時(shí)間：2021-04-10 17:51
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隧道襯砌背后空洞問題是隧道常見病害，由此引起的拱頂上鼓及襯砌內(nèi)緣壓裂、掉塊等現(xiàn)象屢見不鮮。文章分析了其產(chǎn)生的原因以及預(yù)防措施，以正確指導(dǎo)員工進(jìn)行襯砌背后空洞注漿和初支背后空洞處理工程施工作業(yè)，保證工程質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，并預(yù)防初支與襯砌背后空洞的產(chǎn)生。
隧道二襯背后脫空主要集中在拱頂和側(cè)壁拱腰等部位。從二襯背后脫空部位分析，總結(jié)得出大致有以下幾個(gè)原因：
（1）光面爆破效果不好，造成隧道開挖輪廓凹凸不平，有棱角；初期支護(hù)，噴射混凝土沒有把凹凸面補(bǔ)平，平整度達(dá)不到規(guī)范要求；防水板安裝未預(yù)留足夠的松散系數(shù)；二襯混凝土被防水板擋住未與初期支護(hù)表面密貼，導(dǎo)致二襯背后出現(xiàn)脫空現(xiàn)象。
（2）人為原因：現(xiàn)場技術(shù)管理人員對(duì)現(xiàn)場襯砌實(shí)際需要的混凝土數(shù)量不清，提供混凝土用量的不真實(shí)數(shù)據(jù)，造成攪拌站停止攪拌，實(shí)際襯砌在未注滿的情況下停止，造成二襯脫空。在拱頂混凝土施工出現(xiàn)堵管，現(xiàn)場人員在未仔細(xì)分析的情況下即認(rèn)為已經(jīng)泵滿，停止混凝土泵送造成二襯厚度不足，出現(xiàn)脫空現(xiàn)象。
（3）技術(shù)原因：砼施工配合比水灰比偏大、混合料坍落度大、砼振搗不密實(shí)，砼自重下沉；砼收縮徐變，造成留有空隙。用輸送泵送砼時(shí)，拱頂面的砼在輸送過程中把部分空氣密閑在狹小的空間內(nèi)無法排出，未有效的振搗，造成留有空隙。
2初期支護(hù)背后空洞原因分析
（1）施工工藝不精 ：由于混凝土的收縮特性， 使噴射混凝土與巖面不能密貼，產(chǎn)生空隙，形成空洞。
（2）超挖嚴(yán)重噴射混凝土厚度過大，在重力作用下混凝土整體下沉， 形成空洞。
（3）下臺(tái)階爆破的結(jié)果，作業(yè)環(huán)境能見度較差，作業(yè)人員看不到空洞。 爆破使圍巖破碎，特別是拱腳部位的巖體， 開挖下臺(tái)階時(shí)，上部拱腳在爆破振動(dòng)下和重力的作用下，產(chǎn)生向下的位移甚至掉塊。掉塊后產(chǎn)生 的空洞，顯而易見可以補(bǔ)噴混凝土，但是由于下滑產(chǎn)生的空洞不易發(fā)現(xiàn)，再加上作業(yè)環(huán)境能見度低，就成為質(zhì)量和安全的隱患。
3襯砌厚度不足原因分析
（1）III級(jí)圍巖開挖爆破時(shí)炮眼間距個(gè)別過大，造成光面爆破效果差，局部欠挖，開挖放樣時(shí)個(gè)別欠挖部位未量測(cè)到。
（2）斷面掃描間距5～10一個(gè)斷面，局部1～3m范圍欠挖未掃描到。 3)襯砌臺(tái)車就位時(shí)量取襯砌厚度時(shí)該欠挖處部位較隱避，不在臺(tái)車端頭與窗口范圍內(nèi)，未量取到造成混凝土施工。
4初支強(qiáng)度不足原因分析
（1）噴射混凝土的石子過大，噴射時(shí)回彈量較大，混凝土內(nèi)石子減少。
（2）水泥存儲(chǔ)不規(guī)范，雨季連續(xù)下雨使水泥受潮，活性降低。
（3）養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠。
預(yù)防與保證措施1二襯空洞預(yù)防措施
（1）加強(qiáng)光面爆破管理，控制周邊眼間距與裝藥量，鋪設(shè)防水板時(shí)根據(jù)超挖情況控制防水板伸縮度。
（2）對(duì)混凝土輸送泵進(jìn)行維修，保證泵送壓力，作業(yè)人員加強(qiáng)振搗。
（3）臺(tái)車就位加固嚴(yán)格檢查，各絲桿支撐全部加固完畢方可澆筑混凝土。
（4）嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量和混凝土攪拌時(shí)間，混凝土澆筑完畢后及時(shí)養(yǎng)護(hù)，或采取補(bǔ)償性混凝土施工。
2初期支護(hù)空洞預(yù)防措施
（1）掌子面進(jìn)行初期支護(hù)施工時(shí)，鋼筋網(wǎng)片盡量密貼圍巖； 采用逐層多次噴射的方式防止一次噴射。
（2）控制超挖，加強(qiáng)光面爆破管理，調(diào)整混凝土的配合比和混凝土的初凝時(shí)間。
（3）加強(qiáng)作業(yè)區(qū)的照明與通風(fēng)，讓作業(yè)人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)上部拱腳的空洞及時(shí)補(bǔ)噴。
3二次襯砌厚度保證措施
（1）加強(qiáng)光面爆破管理，嚴(yán)格控制周邊炮眼間距，III級(jí)圍巖控制在35～40cm，保證光爆效果。
（2）在下一排跑放樣時(shí)復(fù)測(cè)上循環(huán)的斷面，有欠挖處及時(shí)標(biāo)記出進(jìn)行補(bǔ)炮，不遺留到后面復(fù)測(cè)斷面時(shí)再處理。
（3）加密斷面掃描的縱向與環(huán)向間距。
（4）襯砌臺(tái)車就位后對(duì)襯砌端頭與臺(tái)車窗口附近使用鋼尺加密量測(cè)，量取厚度不夠的地方及時(shí)補(bǔ)炮處理，不留隱患。
（5）經(jīng)常進(jìn)行襯砌無損檢測(cè)，對(duì)檢測(cè)出的問題進(jìn)行原因分析，處理，完善施工工藝，保證襯砌厚度符合設(shè)計(jì)要求。
4初期支護(hù)強(qiáng)度保證措施
（1）隧道襯砌所用水泥均應(yīng)有出廠合格證，且新鮮無結(jié)塊，進(jìn)場后還應(yīng)進(jìn)行抽樣試驗(yàn)，經(jīng)試驗(yàn)合格方可使用；杜絕使用過期水泥。
（2）砂、石子粒徑、級(jí)配、含泥量等應(yīng)符合要求，嚴(yán)格控制混凝土配合比，保證計(jì)量準(zhǔn)確，混凝土應(yīng)按技術(shù)要求拌制，保證攪拌時(shí)間和拌勻。
（3）噴射混凝土終凝后撒水養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)不小于7天。
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混凝土襯砌厚度檢測(cè)-地質(zhì)雷達(dá)法
