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摘要：高速公路中的泥岩隧道应用越来越广泛，但由于泥岩地质稳定性差，隧道易出现裂缝，本文简单叙述了裂缝的危害，从五个方面对裂缝形成的原因进行分析，并提出相应的预防及处理措施。
关键词：泥岩隧道；裂缝；防治；处理措施
1导言
近年来我国经济高速发展，高速公路建设也得到迅速发展，其中隧道在泥岩地质中的应用十分广泛，但由于泥岩地质自稳性极差，若施工过程中未能得到有效控制，二衬极易在施工过程中或完工后出现裂缝，因此，必须加强对各个工序施工要点的控制，才能有效避免二衬裂缝，让工程质量得到保障。
2裂缝危害
隧道二衬裂缝作为隧道主要病害之一，影响隧道的整体质量，从耐久性方面分析，裂缝会导致防水板与空气直接接触，加快了防水板的老化速度，从而引发隧道渗水及其它病害；从安全性方面分析，裂缝出现后钢筋直接暴露在空气中或与渗水接触，钢筋会以极快的速度发生锈蚀，加上裂缝出现就说明围岩本身稳定性较差，可能导致裂缝持续扩大，直接影响隧道结构安全；从适用性方面分析，一是影响外观质量，二是即使裂缝不会影响结构安全，但以肉眼方式便能直接看见裂缝，会使人下意识觉得不安全，便已失去其适用性。综上所述，隧道出现裂缝后会造成诸多影响，且会形成一系列连锁反应出现更多质量问题，所以必须进行修复，但隧道裂缝修补技术要求高，必须确保修复后不得再次出现质量问题，且会增加施工成本，情况特别严重是甚至会对二衬返工，可见，裂缝的防治尤为重要。
3裂缝产生原因分析及预防措施
3.1钢支撑拱脚脱空
钢支撑拱脚脱空是隧道施工过程中常见病害之一，应力无法有效传递到拱脚下方的基岩，在围岩压力下出现沉降形成裂缝。其主要原因有以下两点，一是出现超挖，由于影响因素多，局部超挖难以避免，施工时将钢架直接架设在松散的虚渣或木板上，便出现拱脚脱空；二是钢架加工尺寸出现较大偏差，拼装完成后尺寸不足，同样会发生脱空。施工单位在施工过程中应严格处理拱脚脱空问题，出现脱空时先将拱脚清扫干净并用喷射混凝土填充密实，将钢架架设在牢固的基础上，并及时施工锁脚锚杆，避免安装完成后出现下沉；钢架加工尺寸的问题，应在施工前对钢架进行预拼装，拼装完成后检查钢架的几何尺寸，若超出设计及规范要求，便于及时进行调整。
3.2拱脚与仰拱钢架接头连接不合理
拱脚与仰拱钢架的连接难是隧道施工中的一个质量通病问题，钢架接头是钢架受力的一个薄弱环节，钢架连接通常采用钢板预留螺栓孔使用高强螺栓连接，但由于初期支护为柔性防护，在上导坑初支施工完后，拱脚初支施工时会有一定的变形，且受钢架分段拼装偏差及其他各种因素影响，导致钢架连接板的螺栓孔无法对准，无法进行螺栓连接，钢架不能封闭成环。多数施工单位在遇到上述情况后便取消连接钢板加螺栓的方式，采用将仰拱钢架端部切割为斜切面直接与拱墙钢架进行焊接，虽方便连接，但焊接方式对仰拱钢架加工精度及焊缝质量要求非常高，且会受初期支护变形影响，导致仰拱钢架斜切面无法与拱脚钢架很好的贴合，且电焊塑形较差、钢架接触面小、焊缝为同一方向，在两侧围岩压力影响下，会在焊缝处形成沿焊缝方向的剪切应力，焊缝易发生断裂，钢架受力体系便无法封闭成环，仰拱便会因钢架无法有效受力向上拱起开裂，同时，二衬会因仰拱变形无法有效传递应力出现裂缝甚至发生质量事故，因此，钢架接头处理十分重要。为解决连接钢板螺栓无法对准并进行有效连接的问题，施工单位可在加工连接钢板时，将拱脚钢架的钢板螺栓孔适当扩大用以螺栓孔对中时调整位置，并增加螺栓垫板，垫板厚度应与连接钢板一致，螺栓随垫板厚度增加相应丝扣数量，垫板上设置与设计直径相符的螺栓孔，连接时先将螺栓穿入连接钢板中，再将螺栓垫板穿入螺栓中拧上螺帽进行连接，最后将垫板四周与连接钢板进行焊接，垫板与连接钢板焊缝等级同工字钢与连接钢板之间的不等边角钢焊缝等级。
3.3仰拱不均匀沉降
仰拱发生不均匀沉降后会导致仰拱及二衬受力不均匀出现裂缝，其主要原因是仰拱底部使用泥岩等易风化的洞渣进行回填或未将虚渣清除干净，在仰拱施工完成后发生自然沉降并在车辆行驶荷载下使仰拱出现局部下沉而断裂。针对上述情况提出预防措施，仰拱开挖完成后将虚土、虚渣及积水清理干净，局部超挖部分采用与仰拱同强度的混凝土填充并振捣密实，严禁使用洞渣进行回填。同时，因泥岩强度低、易风化、遇水易软化，开挖完成后应尽快施作仰拱，避免岩层长时间暴露在空气中发生风化或受水浸泡软化。
3.4沉降缝设置不合理
因沉降缝设置不当形成裂缝的情况主要有以下三种，一是在围岩变化时，不同围岩等级分界处未设置沉降缝，两段围岩变形量不一致使衬砌受剪切应力开裂；二是施工仰拱前，未考虑沉降缝位置及二衬台车长度，施工完成后仰拱与拱墙沉降缝不在同一断面上，出现沉降后仰拱及拱墙在对应的沉降缝处形成裂缝；三是沉降缝设置间距过大，发生不均匀沉降后形成裂缝。针对以上三种情况，分别制定的预防措施，一是正确运用超前地质预报的结果，在已知围岩类型发生变化时提前加强支护，并在两板衬砌之间设置沉降缝；二是仰拱施工前综合考虑各项因素正确指导施工，仰拱分段施工长度应与二衬台车一致，沉降缝间距应是仰拱及二衬分段长度的整数倍，确保沉降缝设置在正确的位置，且在同一断面上；三是再根据图纸将沉降缝设置在对应的位置，间距不宜大于30米。
3.5衬砌施工进度过快
衬砌施工应在围岩及初支稳定后进行，衬砌施工速度过快，围岩及初期支护还未初步稳定状态，围岩持续发生变形产生较大应力，同时，当衬砌过于接近掌子面还会受到爆破的震动影响，且因衬砌早期强度不高从而在施工前期便形成裂缝。鉴于此，施工单位在施工前应合理的安排工期，让二衬与掌子面保持安全距离，使其不受爆破影响，且应留足围岩及初期支护变形的时间，过程中加强沉降观测，待变形稳定后进行二衬施工。
4裂缝处理
对于仰拱底部不密实或空洞造成的裂缝需对仰拱进行高压注浆处理，浆液不低于仰拱混凝土强度，注浆孔间距2-3米，钻孔应与仰拱顶面垂直，孔深根据无损检测结果确定。处置前应加强监控量测，观察裂缝变形情况，若裂缝宽度持续发展扩大，除需对仰拱进行注浆外，还应施作锁脚锚管，在变形稳定后方可进行裂缝修复。变形稳定后，在裂缝两端钻止裂孔防止裂缝持续延伸，裂缝宽度小于0.2mm时，将混凝土表面打毛，清理干净后用改性环氧树脂条进行封闭处理；裂缝宽度大于0.2mm时进行开槽注浆修补，沿裂缝每隔20-40cm钻一注浆孔，所有钻孔深度根据裂缝深度确保浆体将裂缝填充饱满，但不得穿过衬砌破坏防水层，然后将裂缝周围的表面附着物清除并用高压水冲洗干净。注浆前将裂缝用封缝胶封闭，并涂抹肥皂水后压入空气检查密封性，避免浆液流出，检查无漏气现象后进行压浆，注浆压力不低于0.2Mpa并逐渐加压，注浆嘴处有纯浆流出时将注浆嘴堵住，直至将全部注浆嘴堵塞完成再持续压浆5分钟方可结束压浆，经4-5天后拆除止水针并用同色的水泥砂浆进行表面修饰处理。注浆料配合比如表所示：
5结束语
隧道裂缝经处置后虽能正常使用，但修复成本较高，且裂缝的修复治标不治本，不能从根本上解决开裂问题，如钢拱架未封闭成环导致的开裂则必须对拱脚进行开槽处理，且施工完成后无有效手段检测其连接质量，所以，为保证工程质量，必须做好预防措施，才能打造出真正的品质工程。