巖石隧道中空洞裂縫滲水的形成機(jī)理

1、巖石隧道中空洞、裂縫、滲水的形成機(jī)理隧道中空洞、裂縫、滲水等病害的形成機(jī)理非常復(fù)雜，通常是由多項(xiàng)因素聯(lián)合作用導(dǎo)致病害的形成，自然環(huán)境和材料性質(zhì)，設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)等過程中的失誤都有可能引發(fā)隧道病害。值得一提的是，隧道中空洞、裂縫、漏水的成因并非彼此獨(dú)立、分離的，而是互相作用和影響，一類病害的產(chǎn)生往往會(huì)誘發(fā)另一種病害。比如，空洞的產(chǎn)生會(huì)使襯砌受力不均并產(chǎn)生應(yīng)力集中，使荷載超過襯砌的抗拉強(qiáng)度，從而形成裂縫。而空洞、裂縫等病害都會(huì)造成隧道內(nèi)部的滲漏水，尤其是襯砌裂縫的存在，會(huì)使得圍巖內(nèi)地下水在水頭壓力的作用下滲入隧道內(nèi)部。反過來，隧道的滲漏水、以及排水設(shè)備不完善等情況會(huì)使圍巖浸泡在水中，降低了圍巖的強(qiáng)

2、度，從而使隧道產(chǎn)生裂縫。因此，鑒于隧道中各種病害通常互相伴隨出現(xiàn)的特性，我們應(yīng)當(dāng)對(duì)隧道災(zāi)害的防治、對(duì)已有災(zāi)害控制、防止誘發(fā)次生災(zāi)害等工作應(yīng)當(dāng)加以足夠重視。巖石隧道中空洞、滲水、裂縫等病害的常見原因如下：一、自然環(huán)境原因1、隧道的開挖會(huì)改變其周圍巖石的徑流路線，使水向隧道匯聚積累，水壓力作用在襯砌上，促使材料強(qiáng)度降低，會(huì)誘發(fā)裂縫、滲水等，形成多種隧道災(zāi)害。2、若圍巖等級(jí)較低，會(huì)影響隧道整體強(qiáng)度，容易產(chǎn)生裂縫，且圍巖與初期支護(hù)之間不密實(shí)，會(huì)形成了空洞。當(dāng)圍巖完整度較差，裂隙、節(jié)理、不良結(jié)構(gòu)面較多時(shí)，容易造成隧道滲水。3、隧道所處的地質(zhì)分布不均勻時(shí)，在圍巖壓力或自重作用下，會(huì)使隧道出現(xiàn)不均勻沉降，從

3、而致使隧道產(chǎn)生沉降裂縫。二、設(shè)計(jì)原因設(shè)計(jì)過程中的失誤，如噴射混凝土厚度、襯砌管片結(jié)構(gòu)等的設(shè)計(jì)不當(dāng)均會(huì)引發(fā)隧道病害。三、施工原因1、隧道施工中鉆孔、開挖等工序往往會(huì)使隧道中形成空洞，而超挖后回填混凝土回填不密實(shí)也會(huì)使隧道遺留有空洞。2、施工時(shí)若模板不夠堅(jiān)實(shí)使得撓度過大，會(huì)導(dǎo)致上部的混凝土襯砌下降，在襯砌和圍巖間形成空洞。3、若襯砌拆模時(shí)間過早、養(yǎng)護(hù)條件和時(shí)間不適宜，會(huì)使混凝土的強(qiáng)度不能充分發(fā)揮，承載及抵抗變形能力差，易使混凝土產(chǎn)生裂縫。4、施工中留下的施工縫，變形縫如果防水措施不到位，將形成滲水通道，使襯砌背后的游離水可以順利的滲入隧道內(nèi)部。5、其他的一些施工不當(dāng)因素，如錨桿支護(hù)未達(dá)到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，混凝土噴射不均勻，厚度不夠或支護(hù)所加的時(shí)機(jī)不當(dāng)，導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)整體性、耐久性下降，容易破損產(chǎn)生裂縫。四、材料原因1、混凝土水灰比以及其質(zhì)量等級(jí)，影響其硬化過程中的收縮變形。較大的收縮率導(dǎo)致空洞或裂縫。水泥或骨料中存在雜質(zhì)，會(huì)留下孔洞或縫隙，影響水泥漿與骨料的粘結(jié)，降低混凝土的整體性和強(qiáng)度。2、在初期襯砌和二次襯砌中普遍加設(shè)防水層，若防水材料的質(zhì)量不佳，容易使圍巖中的水滲漏到隧道中。五、維護(hù)原因在隧道使用