浙江省水利水电建筑监理公司 310016
摘要：在混凝土施工中，最常见的问题就是混凝土裂缝，混凝土裂缝的产生直接会影响到混凝土施工质量，进而影响整个工程的质量。在水工隧洞衬砌中，水工隧洞衬砌混凝土裂缝同样也是相关工程技术人员迫切需要解决的问题，为了更好的控制和预防水工隧洞衬砌混凝土裂缝，本文从导致水工隧洞衬砌混凝土裂缝的产生原因出发，去探究控制混凝土裂缝的相关措施和对策。
关键词：水工隧洞；混凝土裂缝；控制措施
引言
水工隧洞，指的是在石岩、土体中开挖出来的，在水工隧洞的施工当中，为了保证石岩和土体中隧洞的稳定，进行水工隧洞施工的时候普遍会增加支护和衬砌，其中水工隧洞衬砌的主要目的是为了预防渗透和水流的冲刷。水工隧洞衬砌通常都是由混凝土筑成的，但是由于混凝土本身属于脆性材料，非常容易出现裂缝，混凝土裂缝的出现会严重影响水工隧洞衬砌的外观、质量以及使用寿命，如何预防和控制混凝土裂缝是目前水工隧洞衬砌相关工程技术人员所面临的迫切需要解决的问题[1]。
1水工隧洞衬砌混凝土裂缝的种类及产生原因
1.1水工隧洞衬砌混凝土裂缝的种类
在水工隧洞工程当中，水工隧洞衬砌混凝土裂缝产生的原因有很多，不同原因所导致的混凝土裂缝种类也各不相同，从影响混凝土裂缝产生的因素来看，主要有四大类：一是相关材料的质量、半成品的质量问题；二是混凝土的结构问题；三是混凝土施工过程中施工工艺问题；四是混凝土内部结构的受力问题。总而言之，不管是因为哪种因素致使混凝土裂缝，水工隧洞衬砌混凝土裂缝的种类主要有细微表面裂缝（如图1）和贯穿有害裂缝（如图2）两种。
第二，在混凝土施工的过程当中，由于混凝土有一个凝固硬化的过程，当混凝土硬化的时候，混凝土的体积会收缩，混凝土体积的收缩使得混凝土结构中各个质点发生不均匀的变形，混凝土结构的不均匀变形会产生应力，从而使得混凝土出现裂缝，通常情况下，这一原因所导致的混凝土裂缝是细微表面裂缝。
第三，当混凝土硬化的过程中会使水泥产生大量的水化热，这些水化热无法迅速排出混凝土结构外，使得混凝土内部的温度显著上升，混凝土表面和内部会因此产生温差，当混凝土表面和内部的温差最大化的时候，就会产生温度应力，温度应力导致混凝土产生裂缝。
第四，与其他地面混凝土工程相比，水工隧洞衬砌混凝土裂缝产生的原因会多出一项，这个原因就是地下水。据悉，地下水是导致隧洞衬砌混凝土裂缝出现的主导原因，在隧洞工程中，混凝土的浇筑是封闭断面式浇筑，一旦隧洞的施工过程中没有处理好石岩和土体的水，导致围岩渗出地下水，这些地下水因为受到混凝土的阻挡形成较高的水压力，或者水流会带走没有硬化的混凝土浆液，当然，也有可能在水流的冲击下将新浇筑的混凝土击穿，形成一个流水通道，从而使得混凝土产生裂缝。
第五，在水工隧洞的施工当中，受到工期、施工环境等的影响，在隧洞内进行混凝土的施工浇筑本身就难以保证混凝土的质量，水工隧洞中的施工还会受到外部围岩应力的影响，在施工过程中，一旦出现锚固支护不当，就容易诱发围岩应力的多次重分部以及毛洞形状发现严重变形和恶化，使得混凝土因为外部应力的原因而产生裂缝，当然这些原因与施工环境、地质条件等有非常密切的关系。
另外还有一个导致混凝土出现裂缝的常见原因就是混凝土施工工艺问题，混凝土施工工艺问题是众多导致混凝土裂缝的原因中唯一可以很好规避的。
2水工隧洞衬砌混凝土裂缝的预防措施
要想对水工隧洞衬砌混凝土裂缝进行预防，在水工隧洞衬砌混凝土的施工中，首先是要仔细、详细、严密的勘察施工现场的环境、隧洞的地质条件，石岩和土体的性质等。其次是在进行隧洞开挖的时候，要做好排水问题的处理，避免出现地下水影响混凝土质量。再次是进行隧洞结构的设计和钢筋混凝土配比的时候，需要对隧洞结构以及隧洞拱顶的钢筋混凝土配比进行精密的计算，多次试验后选择最佳方案进行施工。最后是混凝土施工浇筑的施工人员要严格按照混凝土的施工工序进行施工，显著改善施工工艺，提高施工工艺质量，避免混凝土因施工工艺问题而出现裂缝。
总而言之，对于可以规避的施工工艺问题、地质条件影响、施工环境影响，需要相关施工设计人员对其进行严密的勘察、加强对施工工艺质量的把控，将地质条件和环境影响降到最低，才是预防水工隧洞衬砌混凝土出现裂缝的有效措施。
3控制水工隧洞衬砌混凝土裂缝的对策
首先，需要不断强化隧洞衬砌混凝土工程中钢筋和水泥的配比问题，对于混凝土工程的施工材料的质量、混凝土施工过程中半成品的质量进行严格的把控。其次，在隧洞开挖的过程中，要将对围岩造成的破坏降到最低，一旦出现围岩塌方时，立即采取有效措施进行补救；再次，对于施工现场，应尽力创造一个良好的施工环境，做好施工现场地下水的防渗透和地下水排水问题。然后，控制好混凝土体积，在混凝土浇筑过程中，严格按照混凝土浇筑工序进行浇筑，将混凝土捣实、保证混凝土捣实的均匀，加强对浇筑后的混凝土进行养护。另外，在混凝土硬化的过程中，通过改变混凝土外部的温度来控制混凝土内外部的温差，将温度应力影响控制到最低。最后，对于因施工环境影响，由外部围岩应力所造成的混凝土裂缝，一方面是从隧洞开挖时就对施工工序质量进行严格把控，另外一方面是可以通过外力或者增加添加剂等方法改变施工地的地质情况，降低外部围岩应力对混凝土工程产生的影响。
4结语
总而言之，对于可规避的导致混凝土出现的裂缝，我们要对这些混凝土裂缝产生原因进行有效的预防，将这些致使混凝土裂缝出现的原因所带来的影响降到最低；对于无法规避的某些原因，比如混凝土材料的脆性性质、混凝土的水热化原因、混凝土结构硬化过程中发生的变形、混凝土内外温差应力等这些无法规避的原因，只能尽可能去控制这些因素的影响力[2]。只有这样，才能对混凝土裂缝进行有效的预防和控制，提高水工隧洞的质量，延长其使用寿命。
参考文献：
[1]李财辉.水工隧洞衬砌混凝土裂缝的防治及处理[J].福建建材，2013（11）：67-68.
[2]赵海波，王安琪.水工隧洞衬砌混凝土裂缝产生原因及预防措施[J].水利规划与设计，2016（4）：111-113.
论文作者:何杰平
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/9
标签：混凝土论文; 隧洞论文; 裂缝论文; 水工论文; 原因论文; 应力论文; 围岩论文; 《基层建设》2017年第14期论文;