黄土隧道二次衬砌开裂原因及防治措施现状与发展

作者：乔雄; 杨鑫^*

来源：隧道建设 (中英文), 2023, 43(10): 1657-1676.

• 黄土隧道
• 二次衬砌裂缝
• 原因分析
• 处治对策

针对目前对黄土隧道二次衬砌开裂的原因及其治理措施合理性认识不足等问题,结合黄土隧道二次衬砌开裂的相关研究,对二次衬砌开裂机制研究方法、开裂原因、治理措施等3方面的现状进行阐述和分析,讨论当前研究的不足之处及其未来发展趋势。得出主要结论:1)黄土隧道二次衬砌裂缝的研究方法主要有调查分析、数值模拟、监控量测、理论解析、模型试验、现场试验;其中,调查分析、监控量测在施工阶段使用较多;数值模拟在运营阶段使用较多;理论解析、模型试验、现场试验更多的是作为研究深度的延伸。2)整理二次衬砌裂缝的分类情况,并确定黄土隧道二次衬砌开裂的主要部位为隧道拱部及边墙处,拱部处多为纵向裂缝,边墙处则纵向、环向、斜向裂缝数量较多。3)衬砌开裂的原因由工程地质条件、围岩环境恶化、设计施工不当、结构材质劣化、自然(人为)破坏等5大类因素所致,且黄土的结构与工程特性是衬砌开裂病害产生的内因,水的作用是关键因素也是主要外因。4)裂缝处治目前主要有病因处治和加固补强2类;病因处治的关键在于治水,其次为改善围岩性能,减少衬砌受力;加固补强多采用内部注浆、外部贴钢板等措施。最后,针对现阶段黄土隧道二次衬砌开裂机制研究、裂缝分类、开裂处治技术等方面的不足,提出未来应建立更为全面的隧道衬砌健康监测体系及理论模型,实施精细化建模分析,确立裂缝形态与原因的直观联系,关注裂缝治理材料与手段的创新。

• 单位
  土木工程学院; 兰州理工大学