公路隧道偏压效应与衬砌裂缝的研究

公路隧道偏压效应与衬砌裂缝的研究

   ,李洪亮

重庆千牛建设工程有限公司        重庆       400700

摘要：随着城市化进程的加速，高速公路建设成为了一个不可忽视的问题。然而，在高速路上行驶时，由于路面变形和车辆荷载作用等因素的影响，经常会出现道路结构失稳的情况。其中，公路隧道是交通工程中比较常见的一种结构形式，其存在一定的缺陷问题需要引起重视。为了解决公路隧道内侧壁的裂缝问题，本文将从隧道内侧壁的偏压效应入手进行研究。

关键词：公路隧道；偏压效应；衬砌裂缝；措施

前言：目前，公路隧道存在的主要问题是隧道内侧壁的裂缝问题。这些裂缝通常是由于隧道内部压力不均匀引起的，导致隧道内外墙之间的应力差异增大而产生的。这种影响因素主要包括隧道内部的压力分布不均、隧道外侧土体受力不平衡以及隧道施工过程中出现的各种误差等问题。因此，研究公路隧道内侧壁的裂缝问题对于提高隧道的安全性具有重要的意义。

一、公路隧道偏压效应概述

隧道偏压是指在隧道内由于地层变形引起的压力差异，导致围岩和结构材料受力不均匀的现象。其产生的主要原因是地质构造的影响以及隧道施工过程中的荷载作用。其中，地质构造的影响是隧道工程中不可忽视的因素之一，它直接影响到隧道内部的应力分布情况。而隧道施工过程中的荷载作用则是指隧道内外侧不同区域受到的荷载大小是不同的，从而使得隧道内部的应力分布也不尽相同。隧道偏压对隧道安全稳定具有重要意义，如果不能有效地控制隧道偏压，将会给隧道的安全性带来很大的隐患[1]。因此，对于隧道偏压的研究是非常必要的。目前，国内外学者已经开展了大量的研究工作，提出了许多有效的控制措施来减少隧道偏压的影响。例如，采用合适的支护方式可以有效减小隧道内岩石的位移量；合理设计隧道的断面形状可以降低隧道内岩石的应变值；使用高强度混凝土进行隧道的加固也可以提高隧道的抗弯能力等等。这些措施都是为了达到一个目标：尽可能地减少隧道偏压的影响，保证隧道的安全稳定性。

二、公路隧道衬砌裂缝分析

在公路隧道工程中，衬砌裂缝是影响隧道安全的重要因素之一。因此，对衬砌裂缝进行研究和分析是非常必要的。为了更好地了解隧道衬砌裂缝的特点及其形成原因，需要对其进行分类。首先，隧道衬砌裂缝可以分为两类：一种是由于施工过程中产生的裂缝；另一种是在隧道使用后出现的裂缝。前者通常是因为施工过程中存在不当操作或材料质量问题而导致的，例如混凝土浇注不均匀或者原材料的质量不合格等等。后者则主要是由于隧道长期使用所造成的应力集中引起的。其次，隧道衬砌裂缝还可以按其形状来进行分类。最常见的是直线型裂缝，这种类型的裂缝一般是由隧道内部压力作用下形成的。另外还有圆形型裂缝、椭圆形型裂缝以及其他各种形状的裂缝[2]。这些不同的裂缝类型往往具有不同的产生机制和特征，需要针对具体情况进行详细的研究和分析。最后，隧道衬砌裂缝还可分为不同程度的裂缝。一般来说，裂缝的大小可以用裂缝宽度作为衡量标准。裂缝宽度越大，代表着裂缝越严重，也意味着隧道安全性降低的可能性也就越高。因此，对于隧道衬砌裂缝的监测和修复工作非常重要。在实际施工中，严格控制不同材料的质量及标准，以此避免由于公路隧道施工材料质量差导致的衬砌裂缝问题。

三、公路隧道偏压效应与衬砌裂缝的防治措施

（一）优化公路隧道偏压效应效果

在高速公路建设中，隧道是重要的组成部分之一。然而，由于隧道施工过程中不可避免地会产生一定的偏压作用，导致隧道内墙体发生变形和开裂等问题。因此，隧道偏压的影响需要引起足够的重视。为了预防隧道内墙体的破坏，可以采取以下几种措施：1.加强隧道内部支撑体系设计。隧道内部支撑体系的设计应该充分考虑隧道结构的特点以及施工过程所产生的应力变化情况，以确保其能够承受隧道内荷载的变化。同时，还需要考虑到隧道内外环境对支撑体系的影响，如气候等因素。2.合理选择材料及施工工艺。隧道工程中使用的材料和施工工艺也直接影响着隧道内墙体的质量和稳定性。因此，在选择材料时要尽可能选用具有高强度、抗拉伸性能好的材料，并且采用合理的施工工艺来保证隧道内墙体的稳定。3.及时监测隧道内压力变化[3]。隧道内的压力随时都在发生变化，如果不能及时进行监测和分析，就会无法发现潜在的问题并及时采取相应的应对措施。因此，必须建立完善的监测系统，以便及时了解隧道内压力的变化情况，并在必要时采取相应措施加以控制。4.开展定期检查工作。隧道内墙体的安全问题需要长期关注和维护，只有通过定期的检测和维修才能够有效防止隧道内墙体的损坏和开裂。因此，需要制定详细的工作计划和标准，并严格执行，以确保隧道内墙体的安全性。

（二）加强公路隧道衬砌裂缝管理

在高速公路建设中，隧道是重要的组成部分之一。然而，由于隧道施工过程中产生的各种因素的影响，如地层结构不均匀性、降水等因素导致了隧道衬砌材料的变形和破坏，从而引发了隧道衬砌裂缝问题。因此，如何有效地处理隧道衬砌裂缝成为了当前研究的重要课题之一。在高速公路建设中，隧道是重要的组成部分之一。然而，由于隧道施工过程中产生的各种因素的影响，如地层结构不均匀、降水等因素导致隧道内压力增大，从而引起隧道衬砌材料的破坏和变形，进而引发隧道内部的裂缝问题。因此，如何有效地预防和修复隧道衬砌裂缝已经成为了当前研究的重要课题之一。针对隧道衬砌裂缝的问题，需要采取一系列有效的控制措施来进行防治。其中，最基本的是对隧道工程的设计要合理考虑隧道内外环境的变化情况，并制定相应的设计方案；其次是对隧道施工过程进行严格的质量管理，确保施工质量达到标准要求；再次是在隧道施工期间及时监测隧道内温度变化以及水汽含量的变化，以便及时调整隧道内的通风系统以保证隧道内空气流通畅通；最后则是加强隧道衬砌材料的选择和使用，选择具有高强度、抗拉应力性能好的材料作为隧道衬砌材料，同时采用先进的施工技术和工艺方法，提高隧道衬砌材料的耐久性和稳定性。此外，还需要注意隧道衬砌材料的维护保养工作。隧道衬砌材料在长期使用后容易出现龟裂、开裂等问题，因此需要定期检查和维修隧道衬砌材料，及时发现和处理存在的问题，避免进一步恶化

[4]。另外，还应该建立完善的风险评估体系，对于不同的风险源进行分类分析，制定相应的防范措施，降低隧道衬砌材料发生裂缝的概率。总之，隧道衬砌裂缝问题的治理是一个复杂的问题，需要综合运用多种手段和技术手段来实现。只有通过科学合理的控制措施，才能够有效防止隧道衬砌材料的损坏和变形，保障道路安全稳定运行。

四、结语

综上所述，公路隧道衬砌裂缝的产生原因往往是多方面的，有自然因素的，也有人为因素的。隧道施工过程中应人为因素而造成的衬砌开裂，遇到地质突变情况及时调整支护参数，确保施工质量，避免后期衬砌开裂而采取的裂缝处理措施，而造成不必要的经济损失。

参考文献：

[1]刘晰.高速公路隧道衬砌砼裂缝的成因与防治措施[J].中外企业家,2018(27):79-80.

[2]敖小兵.高速公路隧道衬砌裂缝病害及其整治措施[J].中国高新科技,2018(10):83-85.

[3]程崇国,郭军.公路隧道衬砌裂缝处治对策[J].公路交通技术,2017,33(06):95-98+104.

[4]黄杰.高速公路隧道衬砌纵向裂缝成因分析[J].兰州理工大学学报,2017,43(06):144-148.