1．背景材料：某隧道二次衬砌为厚度40cm 的C25 模筑混凝土。采用先拱后墙法施工时，拱架支撑变形下沉，承包人施工中存在泵送混凝土水胶比偏大；局部欠挖超过限值未凿除；模板移动部分钢筋保护层厚度不足等因素，造成其中一段衬砌完工后顶部、侧墙均出现环向裂缝，局部地段有斜向裂缝，严重者出现纵、环向贯通裂缝，形成网状开裂，缝宽最小0.1mm，最大4mm，必须进行补救处理。
2．问题：
（1）根据背景材料，请分析衬砌开裂原因。
（2）根据背景材料，应该从哪几个方面对隧道衬砌裂缝病害进行防治？
（3）对隧道衬砌裂缝目前有哪些治理措施。
正确答案及解析
正确答案
解析
（1）衬砌开裂原因：
① 施工时，由于先拱后墙法施工时拱架支撑变形下沉，造成拱部衬砌产生不均匀下沉，拱腰和拱顶发生施工早期裂缝。
② 由于施工测量放线发生差错、欠挖、模板拱架支撑变形、塌方等原因，而在施工中又未能妥善处理，造成局部衬砌厚度偏薄。
③ 施工质量管理不善，混凝土材料检验不力，施工配合比控制不严，水灰比过大等造成衬砌质量不良，降低承载能力。
（2）隧道衬砌裂缝病害的防治
① 设计时应根据围岩级别、性状、结构等地质情况，正确选取衬砌形式及衬砌厚度，确保衬砌具有足够的承载能力。
② 施工过程中发现围岩地质情况有变化，与原设计不符时，应及时变更设计。
③ 钢筋保护层必须保证不小于3cm，钢筋使用前应做除锈、清污处理。
④ 混凝土强度必须符合设计要求，宜采用较大的骨灰比，降低水胶比，合理选用外加剂。
⑤ 衬砌背后如有可能形成水囊，应对围岩进行止水处理，根据设计施作防水隔离层。
⑥ 衬砌施工时应严格按要求正确设置沉降缝、伸缩缝。
（3）隧道衬砌裂缝的治理措施
可总结为加强衬砌自身强度和提高围岩稳定性两种。对于隧道衬砌裂缝的治理一般会采用锚杆加固、碳纤维加固、骑缝注浆、凿槽嵌补、直接涂抹工艺中的一种或数种相结合的措施。
加强衬砌自身强度可通过对隧道衬砌结构混凝土施工材料进行加固以及通过对衬砌结构的裂缝进行碳纤维加固等措施提升结构自身的承载能力。提高围岩稳定性能够有效地保证隧道衬砌结构施工的安全性，可通过锚固注浆、深孔注浆等措施对围岩进行加固。
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