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DOI:10. 7672/sgjs2014110076
施工技术
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
软岩公路隧道群二衬开裂机理分析*
孙洋1，李书强2左昌群罗林
2014年6月上第43卷第11期
（1.中国地质大学（武汉）工程学院，湖北武汉430074;2.中铁十六局集团第二工程公司，天津300162）【摘要】高速公路隧道穿越断裂带及云母片岩等软岩地层时，施工过程中难免出现多种类型的二衬开裂现象，为有效控制开裂发生，以多条隧道的地质概况为基础，从隧道的岩体条件和地下水的软化作用、勘察设计的有限性及
结构开裂是上述影响因素交互作用，但各段主导因素不同。【关键词］隧道工程；二衬；开裂；机理分析；软岩
【中图分类号］U451
【文献标识码］】A
[文章编号】1002-8498(2014)11-0076-04
Mechanism Analysis of the SecondLiningCracking in Soft Rock Tunnel
Sun Yang',Li Shuqiang',Zuo Changqun',Luo Lin
(1. Faculty of Engineering, China Unirersity of Geosciences, Wuhan, Hubei 430074, China ;
2. The 2nd Engineering Go. ,Ld. of China Railcay 16th Bureau Group Co. ,Ld. ,Tianjin300162, China)
Abstract : The large deformation disaster occurs easily when tunnels cross the faults and soft rock-mess such as sericite quartz-schist. Those disasters mentioned above may lead to variety of types of the second lining cracking.In this paper,more than ten tunnels'geological environments were collected to compare the characteristics of cracks. The rock mass condition, the softening action of groundwater and the limitation of survey and design, construction disturbance, and the reasonable support time of the secondary lining cracking and so on were compared to analyze the mechanism of the cracks in secondary lining. The results showed that the major mechanism of cracks was the interaction of all the factors which were mentioned above, what the difference was the different characteristics of cracks caused by different leader factors.
Key words:tunnels; secondary linings; cracking; mechanism analysis; soft rock
0引言
小净距隧道由于在选线、征地等方面具有较大优势，近年来在高速公路建设中不断涌现。受地形条件限制，湖北省鄂西北不少隧道进出口段都属于小净距范畴。由于小净距隧道对围岩地质条件的要求较高，当小净距穿越软弱岩体围岩时，易出现大变形现象甚至出现二衬开裂灾害。例如，在湖北省谷城一竹溪第三合同段较多隧道不同程度上存在二次衬砌开裂变形现象。
导致隧道二衬开裂的原因较多，很多文献从单方面分析了其原因，没有进行全面分析。隧道衬砌混凝土裂缝类型主要有：干缩裂缝、温度裂缝、外荷载作用产生的变形裂缝、施工缝处理不当亏起的接在缝
*国家自然科学基金项目（41202201）
[作者简介］孙洋，博士研究生，E-mail：cici390@163.com【收稿日期］2013-08-19
等。隧道衬砌裂缝的主要成因可以分为以下3种：门由外荷载的直接应力引起的裂缝：2由结构次应力引起的裂缝；③由变形变化（荷载）引起的裂缝。杨超3]从衬砌结构承受偏载和过大的温度及干缩应力两个方面分析隧道施工因素对隧道二衬混凝土开裂的影响；苏生[4]认为隧道衬砌裂缝可能由于初期支护结构强度略存不足，致使没有设置钢筋的二次衬砌素混凝土承受较大围岩压力造成。本文以谷竹高速公路第三合同段即竹山断裂带影响范围内的相关隧道进行整体分析，在上述研究成果的基础上提出从隧道的工程地质条件、施工条件及支护条件等方面对二衬开裂机理进行全面分析。
1隧道群工程概况 1.1工程概况
隧道群位于湖北省十堰市竹山县境内，线路与青峰断裂带的次生断裂带-——竹山断裂带平行，属