隧道质量通病与防治措施

隧道质量通病防护措施

（一）洞内渗透漏水

目前，隧道的渗透漏水主要表现在墙、拱的渗水、滴水、漏水及路面的冒水。其原因是隧道在施工期间和建成后，一直受着地下水的影响。当地下水压较大，防水工程质量欠佳时，地下水便会通过一定的通道渗入或流入隧道内部，造成渗漏水，对行车安全以及衬砌结构的稳定性构成威胁。 隧道的渗漏水不仅会降低混凝土衬砌的耐久性，而且会降低隧道内各种设施的功能， 恶化隧道内的环境，严重时对行呈成安全以致对结构的稳定造成威胁。

形成原因： 

（1）拱顶衬砌不密实 当围岩压力过大时，导致拱腰部位衬砌出现纵向拉裂，拱顶衬 砌压碎掉块，导致渗漏。 

（2）支护技术不过关,工程上常采用的先拱后墙法施工，循环进尺短、衬砌紧跟、以衬代支，致使衬砌接缝过多，且接缝处理不能达到防水标准，导致接缝渗水。 

（3）振捣不到位在混凝土衬砌的过程中，有时存在衬砌不到位的现象，形成透水的 开放性毛细管路，尤其是混凝土拌合物在密实泌水过程中，析出水分部分被挤向上面，部分聚集在集料颗粒的下面，导致衬砌混凝土存在泌水管路。 

（4）混凝土中有空隙由于施工顺序不当或沉降或衬砌混凝土中存在杂物等原因， 导致衬砌混凝土中存在空隙。 

（5）腐蚀性天然水对衬砌混凝土有腐蚀性，可能造成漏水孔隙，甚至导致衬砌混凝 土剥落开裂。 渗漏水整治的指导思想是以排为主、 以防助排， 引水泄压、 断绝水源， 设多道防水线。

渗漏水的预防措施： 

(1)设计预防措施在隧道设计时应首先做好水文地质勘测，根据岩体类别、透水性、地质构造、地下水 类型、流量、补给条件及洞顶地面形状等制定防水措施，以保证衬砌的使用寿命。 预防为主、综合治理是隧道防排水设计的宗旨。不同的工程，防排水设计原则也不同。 对于山岭隧道，采取“以排为主，截、堵、排相结合的综合治理”原则。设计时，应根据 隧道的地形、地貌、工程及水文地质等进行调查分析，制定出切实可行的方案。

 （2）结构外层防水措施结构外层的防水， 从国内隧道复合式衬砌对防水层材料的选择来看， 应用防水板较多。 主要是因为防水板为工厂定型生产的产品，具有薄厚均匀、质量有保证、施工方便、对环 境无污染等优点。 防水施工期间，隧道防水层施工应在主体结构初期支护完成后进行。由于喷射混凝土 基面凹凸不平，因此铺设防水层前必须对其进行处理，达到规定要求：由拱部开始向两边 墙下垂铺设泡沫塑料衬垫；铺设 LDPE 和 EVA 膜裁剪卷材时，要考虑搭接在地板上的搭 接宽度≮30cm；LDPE 和 EVA 膜焊缝质量检查一般用肉眼检查，当两层经焊接在一起的 膜呈透明状、无气泡，融为一体，表明焊接牢固严密。必要时，可作充气法检查。防水的 抗刺戳能力较弱，因此必须注意严加保护。 

（3）结构自防水措施 在设计中应合理确定混凝土的抗渗标号， 不能片面强调混凝土抗压等级， 一味加大单 位体积混凝土水泥用量，将会使混凝土水化热和收缩量增加，导致混凝土裂缝，破孩混凝 土结构自防水能力。 对变形缝及施工缝采取有效措施进行处理是十分重要的。 因为它们往往是隧道与地下 工程防水的薄弱部位，通常变形缝形式有：嵌缝式、粘贴式、埋入式。橡胶止水带在施工 中稍有不慎易走形，导致止水效果降低，应确保施工接缝严密、不渗不漏，变形缝应密封 止水、适应变形、施工方便。本着“以防为主、多道设防”的原则，也可采用复合式橡胶 止水变形缝，复合式橡胶止水变形缝系三道设防，即首先在变形缝部位、现浇混凝土中间 埋入桥式橡胶止水带， 然后再在端部施作双组份聚硫橡胶嵌缝， 最后在预留槽涂抹焦油聚 氨酯防水胶。这样将埋入,嵌入，粘贴三种型式变形缝止水带组合在一起，形成三道防线， 防水可靠性得到很大提高。 

（4）施工预防措施 根据水文地质情况，水流性质，水量大小，岩层裂隙倾向及山顶地表水源补给情况， 按设计规定， 做好洞顶地表防排水和衬砌背面的排水设施， 同时应将施工排水与永久性的 防治水统筹考虑。完善钻爆设计，控制爆破，出现超挖时，对拱脚，边墙脚以上 10cm 范 围内应用与衬砌相同的材料一次性回填密实， 其它部位采用片石等回填密实。 施工中要加 强振捣，保证混凝土密实；拱墙尽可能一次浇注，尽量减少施工缝；先拱后墙法施工的隧 道，灌注拱圈混凝土时应及时撑卡口梁，防止拱圈因下沉或内移造成开裂。施工时应注意 排水畅通，严禁水浸泡拱墙脚，防止出现不均匀沉降；由于施工方法工艺的，对二次 衬砌结构与初期支护间存的空隙， 应采用回填注浆使初期支护与二次衬砌紧密结合， 以改 善其传力条件和减少渗漏水。

渗漏水整治方法:

渗漏水的治理应采取“以排为主，截，排，堵相结合；先拱后墙，拱堵墙排，集中涌 水处设管引排，因地制宜，综合整治”的处理措施，主要包括：地表水截流，大面积渗水 的防水抹面，集中渗漏水，漏水的埋管引流以及压注浆液等方法。 

（1） 衬砌背后注浆 根据渗漏水的轻重， 衬砌背后注浆采用初次注浆和检查注浆。 初次注浆采用水泥砂浆， 检查注浆材料采用纯水浆。 当地下水压力较大， 水流速度快， 渗漏严重时， 采用可灌性好， 结实率高，快凝早强，凝结时间可调的水泥——水玻璃双液浆。 

（2） 衬砌内部压注丙凝化学浆液 主要用于隧道渗漏水量较小，水流分散，不利于引排的拱部施工缝，衬砌裂缝及个别 出水点。 进行衬砌内部注浆， 以封闭水流通道及衬砌裂隙， 或使水流相对集中， 便于引排。

（3） 喷抹砂浆防水层法 主要用于拱部大面积出现面漏，网状裂缝渗漏水，对主要出水点在凿槽引排，嵌缝堵 漏后，喷抹砂浆防水层，防水层厚度 20mm-25mm。 

（4） 嵌缝堵漏法 主要用于局部施工缝浸水， 渗水等水量较小的部位处理。 隧道环向施工缝堵漏采用嵌 复合式膨胀橡胶条，结合凿槽埋管，将水引入侧沟。隧道纵向缝堵漏，采用嵌入式自粘型 止水条，进行封堵。 

（5）凿槽排水法 主要用于拱、 墙单点线流、 射流等水量较大而不易用以上几种堵水措施处理的渗漏部 位。其方法是从渗水点起凿槽，在槽中埋设半个聚氯乙烯管或塑料排水板，外用防水砂浆 封闭。 

（6）可排水止水带预防施工缝渗漏 可排水复合橡胶止水带是能对环向施工缝中的渗水进行 “先排后堵” 的新型止水带。 可排水复合橡胶止水带为内置式止水带， 设置在衬砌厚度的中间， 横断衬砌环向施工缝。 当环向施工缝内出现渗水时，渗水沿环向施工缝流至止浆滤水带，由于止浆滤水带可渗 水，渗水很容易进入排水通道，并由其排入隧道的排水系统。如果部分渗水在穿越止浆 滤水带时沿 与混凝土之间的间隙横向流动， 则会遇到粘贴在止水带翼缘上的遇水膨胀橡 胶条的阻挡。遇水膨胀橡胶条遇水后膨胀，使止水带翼缘与混凝土之间的间隙密实，渗 水沿横向流动，阻力增大，从而提高了止水带的止水能力。 

（二） 衬砌裂缝 

隧道出现裂缝轻则缩短使用寿命，重则产生毁灭性的破坏。隧道应进行动态施工。由 于受技术和资金条件的， 一般隧道在设计前对一些因素很难准确确定， 因此在施工中 要随时观察掌子面，对围岩情况进行对比和分析，及时调整和完善设计。隧道拱、墙的裂 缝主要由环向的、水平向的、斜向的和网状的裂缝，其性质分受力和非受力裂缝。 衬砌裂缝形成的原因非常的复杂， 往往是多种不利因素综合作用的结果， 施工不规范 造成的衬砌裂缝占了很大一部分， 材料质量差或配合比不合理导致的开裂和设计不当引起 的开裂仅占一小部分。 

形成原因： 

（1）设计局部与实际地质不符、处置不当。由于多种原因，设计单位在设计勘察时无法 深入地开展地质勘察工作， 进行隧道围岩类别评价及支护结构设计时缺乏必要的准确的依 据， 再者实际地质情况并不是与设计截面相适应的， 这就造成了结构受力与设计的严重不 符而埋下开裂隐患。 

（2）施工方法和现场操作不规范、管理不到位。 ①隧道开挖控制不严格，监控量测检查不到位，现场管理不严格，个别部位衬砌厚度 严重不足，衬砌混凝土厚度严重不均匀，从而造成局部应力集中产生混凝土的开裂。由于 没有严格进行监控测量， 不能科学的判断围岩的变形和收敛情况， 盲目进行二衬混凝土的 施工，造成混凝土不能抵抗围岩变形从而产生开裂： ②不严格执行相关规范要求，盲目追求施工进度，过早拆除模型，拆模后不进行有效 的养生（特别是靠近洞口的地段） ，造成混凝土水化热不能有效循序散发、混凝土自身承 载不足，局部混凝土在不能有效抵抗外力的情况下，产生局部变形，进行应力的二次分布 而导致开裂； ③软弱围岩地段往往不能严格执行设计，基地清理不彻底，仰拱填充施工偷工减料， 没有根据实际围岩情况沉降缝设置进行调整，除非时出现重大事故，一般很少向设计、监 理单位反映， 同时由于监理人员水平也参差不齐， 对设计缺陷或不足难以提出建设性意见 或建议，在多种因素的综合作用，一般会造成设计不能满足实际地质情况，从而导致混凝 土的开裂； ④混凝土机械拌和过程中原材料不严格计量，外加剂的掺加更是随意性大，没有严格 或者不能严格根据现场砂、 碎石的实际含水率及时调整施工配合比， 造成混凝土水灰比与 设计不符，混凝土质量不能满足设计要求； ⑤灌注过程控制不严格，没有严格控制混凝土灌注速度，造成模型压力的巨变，局部 变形引起初凝混凝土破化产生开裂。

防治措施： 

（1）严格控制混凝土的拌和质量，主要是混凝土配合比和混凝土和易性的控制； 

（2） 严格执行监控量测程序， 进行科学分析后指导衬砌作业遵守科学的二次衬砌原则， 对于特殊情况（一般是变形不稳定） ，必须提供数据分析并建议设计单位调整衬砌参数， 不能强攻硬土； 

（3）及时进行断面检测，确保开挖轮廓符合设计，杜绝严重侵入衬砌现象的发生。对 模型就位时发现的侵入不得存在侥幸、偷懒心理，必须认真进行返修，很多局部开裂均是 由于个别位置侵入未处理引起； 

（4）认真清理基底浮渣，并用清水冲洗干净，对于有仰拱填充的衬砌，严格控制仰拱 尺寸、厚度，拱墙衬砌时一定要对与仰拱接触面进行凿毛清理； 

（5）对于地质变化处和设计沉降位置不符的，一定要及时通知设计单位现场核实、进 行衬砌参数调整。

（三）钢筋保护厚度合格率低 

形成原因：

（1）钢筋加工质量不合格。 

（2）搭板钢筋网保护层不足 

（3）搭板下底模未用砂浆等封底，形成跑浆现象。

 防治措施： 

（1）严格控制搭板混凝土的质量。

（2）搭板钢筋网要有架立筋等，确保不下沉。 

（3）存在跑浆现象时，底模必须用砂浆等封底，确保不跑浆。

（4）钢构件加工架立注意事项： ①钢筋成型截料前，必须按设计图纸进行计算，制定下料表，经相关技术员及监理工程 师批准后方可截料。 ②钢筋加工过程中，现场技术员必须加强检查，及时向监理工程师报检，监控施工过程 质量； ③不得使用塑料、石子、钢筋头等材料做垫块，应使用高强度砂浆或混凝土垫块，垫块 应做成弧形、三爪或四爪型，并且垫块上应埋绑丝，垫块的尺寸在使用前必须严格和图纸对 应。 ④水平放置垫块每平方米不得少于 6 个，竖直放置垫块每平方米不得少于 4 个。 ⑤钢筋混凝土构件的临时空面都应安置垫块，并进行检测（防治弯折变形） 。 

（四）拱墙背后脱空 

衬砌背后存在一定规模的空洞或空洞回填不密实是经常遇到的病害。据雷达检测表明， 拱墙背后脱空现象比较普遍， 尤以拱顶脱空较为严重， 个别甚至达到人可在其中爬行的程度。 引起脱空的原因除管理不力外，超挖过大，未回填或回填不到位，或未采用压力泵送回填混 凝土等有关。 墙背脱空使衬砌和围岩不能形成一个完整的受力体系， 同时对二次衬砌产生一定的威胁， 围岩落石砸穿衬砌的事故也曾发生。

 形成原因： 

⑴由于防水卷材预留不足， 拱顶防水卷材紧绷造成其背后与初期支护有一定间隙无 法灌注混凝土，造成空洞；

 ⑵混凝土灌注至拱顶后没有及时调整混凝土的水灰比， 而且并不是控制一定泵送压 力进行灌注，造成拱顶混凝土没有灌注饱满而形成空洞；

⑶堵头模型与初期支护不密贴， 同时有没有进行有效堵塞， 造成混凝土灌注不饱满， 从而形成拱顶衬砌前端空洞。

 防治措施： 

⑴控制混凝土的灌注速度，加强振捣，对超挖大的范围必须专人进入模型内进行补 强振捣，以确保混凝土灌注密实。有时容易出现灌注速度快、振捣跟不上致使混凝土局 部不密实而形成空洞。

 ⑵铺设防水材料必须由顶部逐步向墙角进行，增加固定锚固的点位，并预留出一定 的富裕量，避免混凝土由墙角自下而上灌注时受防水材料是拱顶形成空洞。

 ⑶灌注至拱顶后适当减小混凝土的塌落度，在封口处辅之以人工干硬性混凝土进行 填塞。

（五） 混凝土浇筑质量差

具体问题原因分析和防治措施：

1、 砼结构构件裂缝、裂纹 

形成原因：

（1）砼配合比控制不严格，原材料质量控制不严格 

（2）砼振捣不严格，未按照要求进行收浆 

（3）没有及时养护 

（4）基础不均匀沉降 

防治措施： 

（1）加强原材料质量控制，严格混凝土组成设计，特别要控制使用外掺剂；主要受力构 件的骨料要进行机械水洗，水洗后骨料及其然砂要库存。

（2）对水泥的技术性能加大频率检验，使用安定性已到期的水泥。 

（3）严格控制混凝土的拌合，使用可以自动计量且可以逐盘打印级配数据的拌合设备， 严格按规范标准控制施工级配。 

（4）浇筑混凝土方案必须经过监理工程师批准，浇筑过程中监理人员必须旁站。 

（5）振捣工艺应程序化，杜绝随意性振捣，保证振捣均匀密实。 

（6）所有混凝土构件浇筑，必须严格收浆工艺。 

（7） 拆模时间要通过试验确定， 不能过早或过晚， 拆模时注意不得强烈扰动混凝土构件。 

（8）必须严格养生工艺，不得采用塑料薄膜直接覆盖或包裹养生，要采用透水性材料覆 盖或洒水养生，养生时间不得小于 7 天。 

（9）做好基础处理。 

2、结构物表面施工裂缝明显 

形成原因： 

⑴整体构筑不连续，下一层构筑的混凝土已经凝固在浇筑上一层混凝土。防治措施

⑴应增加搅拌能力和运输能力，提高砼供应速度。

 ⑵改善浇筑工艺，在下层混凝土的初凝前进行上一层混凝土的浇筑。 

3、 土表面蜂窝、麻面 

形成原因： 

（1）集料级配差 

（2）分层太厚。混凝土浇筑时漏振、欠振。 

（3）模板清洁度差、隔离剂质量差。 

（4）模板接缝漏浆 

防治措施： 

（1）集料应分筛、分规格堆放，确保良好的集料级配。 

（2）混凝土浇筑过程中插入式震动其得移动间距不应超过其作用半径的 1.5 倍，其与侧距 离应保持 5-10cm，采取分层浇筑混凝土时，上层振捣应插入下一层混凝土 5-10cm。

（3）表面振动器移位应覆盖全部已震实的部分。 

（4）控制混凝土分层浇筑厚度，对于采用插入式及附着式振动器施工不宜超过 30cm。 4、 混凝土表面不平整 

形成原因： 

（1）模板周转次数多、表面不平整。 

（2）模板刚度不够而造成变形 

防治措施： 

（1）必须使用没有变性的新模板；

（2）采用平整度好、刚度符合要求的模板。 5、混凝土表面模板裂缝明显 

形成原因： 

（1）模板陈旧变形、拼装后产生间隙。 

（2）模板刚度不够，接缝变形。 

（3）部分位置隔离剂未刷，造成粘模。