摘要:近年来,随着经济社会的发展和进步,无论是政治、经济、文化还是社会民生都实现了实质性的突破,在这些发展的背后是大量的隧道工程的开工建设,隧道工程是一种非常复杂的建设工程,在整个建设过程中,不仅需要相当长的建设周期,而且整个过程中还需要先后投入大量的人力、物力和财力。在当前许多建筑工程中,隧道工程是一个重要的组成部分,尤其是在山地等地形复杂地区,经常会出现隧道建设施工,然而,在当前的隧道当中,由于各方面原因的存在,经常会出现裂缝等安全风险,这就给隧道工程埋下了不小的安全隐患。
关键词:隧道工程;安全风险;隧道裂缝;治理措施
引言:进入新世纪以来,我国工程建设事业有了长足的发展,在党和政府的大力支持下,在各种工程建设中,先后投入了大量的人力、物力和财力。在各种类型的工程建设中,包括非常多的环节和流程,需要大量的专业技术支撑,其中,隧道工程是一个非常重要的环节,其质量和安全情况对建设工程具有直接的影响。在当前的隧道建设中,由于地形、地质、水文、施工等各个方面的影响,经常会出现一些诱发隧道出现裂缝的情况,一旦裂缝出现,隧道的质量和安全就会受到影响,随着裂缝的增加,有可能导致隧道出现坍塌的现象,这些是必须要引起足够的重视的。本篇文章主要是围绕常见的裂缝问题对隧道施工安全风险进行了深入的分析,并提出了针对性的风险管理策略。
1当前引起隧道工程施工过程中出现裂缝的常见原因分析
在许多建设施工当中,隧道工程是一个比较特殊的环节,因为隧道不仅施工量大,而且还要应用到大量的专业技术,这些环节之间都是需要密切配合的,完全不同于其他的作业施工,因此,对于隧道工程施工必须要高度重视。
1.1温度裂缝。在隧道施工的过程中,会使用到一定数量的大体积混凝土,在这些大体积混凝土的表层就容易出现温度裂缝,同时,如果隧道当中的自然条件变化比较明显,尤其是隧道进出口温度变化比较明显,这也容易导致裂缝出现。在完成一定的混凝土浇筑之后,尤其是在隧道硬化的过程中,水泥水化会产生大量的水化热,这些水化热必须要处理掉,才能减少对隧道结构的影响,但是实际上,隧道的拱墙混凝土的体积往往是非常的大的,这对于这些水化热的散发是起着一定的阻碍作用的,这就使得数量比较多的水化热聚集在隧道混凝土当中,不能得到有效的散发,随着热量越来越多,就会导致隧道的内外部温差不断增加,一旦这种温差不断增大,就会在隧道混凝土结构中出现非常严重的热胀冷缩现象,如果这种温差达到一定的定值的时候,就会产生内胀外缩,在隧道混凝土的表层产生一定的拉应力。当这种拉应力接近或者超过了混凝土的抗拉强度极限的时候,在混凝土的表面就会出现不同的程度的裂缝,随着拉应力的增加,这种裂缝的出现的数量和面积就会进一步增加,从而对隧道产生的危害就会越来越大,从实际的施工情况来看,这种情况的裂缝一般是出现在混凝土施工的后期阶段。因此,在实际的隧道施工过程中,对于这种情况的裂缝,在后期施工的过程中必须要引起足够的重视,切实做好防范措施。
根据大量的调查研究发现,这种温度引发的裂缝是没有一定的规律的,如果在混凝土表面出现裂缝,这些裂缝往往是纵横交错,没有实际的规律可以把握和研究。深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或者接近平行,裂缝沿着长边分段出现,中间呈现比较密集的特点。同时,这些裂缝从宽度上来看,也存在着明显的不同,宽度的实际情况与混凝土受到的热量是有密切的关系的。根据大量的实验发现,如果在隧道工程内部的自然温度比较低的时候,所引发的裂缝往往是比较宽的,受到温度影响是非常明显的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高温膨胀所导致的混凝土裂缝通常是中间粗两端比较细小,而冷缩裂缝的粗细在实际的变化上体现的不是特别的明显。这种温度性质的裂缝给整个隧道带来的影响还是比较严重的,例如,通常会引起钢筋大面积修锈蚀情况的出现,导致混凝土大面积出现碳化等。
1.2沉降收缩导致的裂缝。混凝土的重量是非常大的,在完成多次的实际隧道浇筑之后,在各种重力的相互作用下,粗骨料等比重比较大的颗粒就会出现缓慢沉降的现象,并且会出现越发密实的情况,一些比重比较小的水、气泡等构成部分就会逐步的上浮到混凝土的表层,出现所谓的分层现象。混凝土因为沉降竖向体积缩小1%,如果坍塌度比较大,实际的保水性也就会越差,凝结时间越长及混凝土越厚的时候,沉降收缩量也就会越大。
沉降收缩缝,在隧道工程当中出现有一定的规律可以把握,在一些部位也容易出现,通过大量的调查研究发现,沉降裂缝一般出现在大厚度的构建当中,例如,常见的拱墙衬砌等,在混凝土浇筑后30分钟之内就很容易出现这些问题。其次,是在混凝土容易受到阻滞的地方,这种地方通常是出现在钢筋的上方或者是一些预埋件的周边地区,同时,在一些交界的地方,也会出现比较明显的沉降收缩缝现象。
1.3塑性收缩裂缝。这种现象的裂缝无论是在隧道还是正常的路面上都是非常容易出现的,主要是隧道表面的混凝土由于失水速度比较快而产生的收缩。这种塑形收缩裂缝也具有一定的规律性,通常是出现在隧道干热地段,这种情况出现的裂缝通常是中间比较宽,两端比较细,并且裂缝在长短上也呈现出明显的不同。导致这种裂缝产生的原因比较多,但是主要是由于混凝土在最终凝固之前强度不够,或者混凝土刚刚形成凝固,所形成的强度是不够的,这种情况是很容易受到外部温度影响的,混凝土表层的水分在短时间内会失掉,造成毛细管中的产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,在这种情况下就很容易导致龟裂的出现。
1.4干缩裂缝。这种裂缝是在隧道工程中不可避免的,随着隧道表层的混凝土水分逐渐失掉,水泥浆就会出现干缩现象。这种情况主要是受到外部自然环境因素的影响。通常来说,如果表面水分损失的比较快,引起变形的可能性就大,内部温度变化比较小且是稳步进行的,那么这种情况导致的变形可能性也就会小。
2针对当前隧道工程裂缝的风险防治措施
2.1提高施工技术水平。无论是何种隧道工程,不论是怎样的裂缝,归根到底还是在于施工人员与技术水平,对于施工人员,在施工前,应当进行技术交底,对常见的隧道裂缝、原因等有准确的把握,确保能有效的采取预防这些裂缝出现的方法措施。为了提高施工水平,还需要制定详细的施工方案,运用先进的施工技术,对地形、地质、自然温度等因素予以充分的考虑,只有这样,才能从源头上有效的提高施工水平,防范裂缝现象的出现。
2.2抓好防范裂缝的相关设计。做好“放”与“抗”的关系,确保表层混凝土具备足够的胀缩反应空间。设计中应尽量避免结构断面突然变化所带来的应力集中,同时,还需要在主要的环节和流程上采用补偿收缩混凝土技术,大量的实践证明,这种技术对于防范相关裂缝现象的出现还是具有非常好的效果的。
2.3选材和配合比设计一定要合理。在隧道施工中,所选取的材料一定要符合行业内部的质量标准要求。选用级配优良的砂、石原材料,含泥量等方面要符合基本的要求。施工人员尤其是技术人员对相关的配料技术环节要加强监督管理,确保材料配比恰到好处,防治相关纰漏问题的出现。在实际的施工过程中,对于温度、湿度等要严格把关,严格按照施工方案进行,这样能把各种可能影响裂缝的因素减到最少。
结束语:综上所述,在充分认识了隧道工程常见的裂缝等风险隐患基础上,就应当全面的制定安全风险防范治理措施,只有这样,才能有效的减少隧道工程出现安全风险的可能性,进一步提高隧道的工程的建设质量。
参考文献
[1]王春霞,《隧道裂缝的出现与治理措施》[J]隧道工程,2016
[2]周春文,《当前隧道施工中常见的风险问题及防治措施》[J]隧道工程,2015
论文作者:赵赫
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期
论文发表时间:2018/11/1
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