Причины и устранение трещин в прокладке тоннеля

Туннельные трещины являются одним из распространенных заболеваний туннельных прокладок. Растрескивание прокладок проявляется как в первичной футеровке, так и во вторичной футеровке, из которых вторичная футеровка является наиболее серьезной.

Распределение трещин в подкладке находится в наибольшей степени с левой стороны нижней линии, за которой следуют левая сторона восходящей линии и правая сторона нисходящей линии. Распределение подкладочных трещин сосредоточено в сечениях. Нижний левый угол в основном сосредоточен на участках от K10 + 300 до K10 + 585 и от K21 + 765 до K21 + 885. Расположение трещин соответствует между линиями вверх и вниз, а также между левой и правой сторонами линии вниз, отражая однородность механизма образования трещин.

Большинство трещин в туннеле появилось на ранних стадиях строительства туннеля, а некоторые даже имели большое количество трещин в процессе строительства туннеля, и они были менее вероятны через 5 лет после строительства.

Формирование и развитие туннельных трещин — это процесс времени. Туннельные трещины, как правило, небольшие и разбросанные вначале и постепенно ухудшаются со временем. Это показывает, что образование и развитие туннельных трещин связано с деформацией, релаксацией и отколом окружающих пород. Образование и развитие трещин и их закрытие постоянно меняются с течением времени. Бетонные трещины можно разделить на наклонные трещины, продольные трещины и поперечные трещины в зависимости от случая. Наклонные трещины ограничены максимальной глубиной туннеля (приблизительно при K10 + 750). Трещины в секциях K21 + 620 до 750 имеют тенденцию к импорту, а трещины в секциях K23 + 750 до 855 имеют тенденцию к экспорту. Согласно результатам опроса, наклонные трещины составили 16%, продольные трещины — 59%, а поперечные трещины — 25%. Трещины обычно открываются изнутри футеровки и постепенно уменьшаются по толщине футеровки и обычно не проникают сквозь всю толщину футеровки.

Большинство трещин расположены в таких местах, как входы в пещеры, где слой горных пород тонкий, масса горных пород свободная, и трещины развиваются. Распределение трещин составляет 49% от перегородки, 33% от верха арки и 18% от боковой стенки. Проемы составляли 40%, а тело пещеры — 60%.

Трещины можно разделить на однонаправленное смещение, двунаправленное смещение и трехнаправленное смещение в соответствии с режимом смещения.

Количество однонаправленно смещенных трещин является наибольшим, показывая как раскрытие. Двусторонние ступенчатые трещины сопровождаются открытыми и сдвигающимися ступенями. Трехсторонние шахматные трещины. Величина смещения трещины варьируется от 0,1 мм до 1 мм, затем от 1 мм до 2 мм, а максимальное смещение составляет от 6 мм до 8 мм. Большинство трещин широкие и узкие, пока не станут острыми.

Анализ причин возникновения трещин

Типы этих трещин условно подразделяются на сухие усадочные трещины, температурные трещины, деформационные трещины под нагрузкой и строительные швы. В этой статье туннельная подкладка используется в качестве силового объекта, фокусируясь на горизонтальном напряжении (главным образом, из-за температурной усадки из-за сухой усадки, а также при тепловом расширении и сжатии), неравномерной осадки подкладки и неравномерной силе арки (в форме седла). Сила стресса) и другие три аспекта для анализа.

Сухие усадочные трещины в основном являются поверхностными, текстура мелкая, а направление нерегулярным. Возникновение трещин тесно связано с процессом строительства, включая выбор метода движения, вибрацию бетона, определение водоцементного соотношения, удаление формы, засыпку арки и техническое обслуживание. Снятие формы происходит слишком рано, и бетон начинает подвергаться напряжению, прежде чем он достигнет проектной прочности, что вызывает трещины в бетоне, особенно засыпка хранилища не является плотной. Верхнее давление распределяется по бокам талии арки, а на арке появляется «седловая» нагрузка. Форма распределения давления на грунт сильно отличается от первоначальной конструкции облицовки. Когда поясная арка открыта, усадка и холодная усадка самого бетона также являются важными причинами появления трещин.

Во время гидратации цемента выделяется большое количество тепла, и между внутренней частью и поверхностью бетона образуется градиент температуры, чтобы создать напряжение. Когда температурное напряжение превышает силу связывания внутри и снаружи бетона, возникают температурные трещины. Туннельная подкладка из бетона имеет сухую усадку, тепловое расширение и холодную усадку. Поскольку окружающая порода футеровки препятствует свободному расширению и сжатию футеровки, внутри бетона футеровки создается температурное напряжение. Величина этого температурного напряжения связана с диэлектрическими свойствами (модуль упругости), коэффициентом линейного расширения), повышением и понижением температуры (разница температур), сопротивлением горных пород и грунтовых сред стенке туннеля и длине туннеля. Бетон — это материал с низкой прочностью на растяжение, поэтому он часто может противостоять сжимающему напряжению, возникающему во время нагревания, но трудно выдерживать растягивающее напряжение, возникающее при охлаждении.

Когда растягивающее напряжение внутри футеровки превышает предел прочности бетона для прокладки туннеля, в футеровке туннеля происходит растрескивание, и это растрескивание начинается с середины туннеля. Максимальное горизонтальное напряжение туннеля находится в середине туннеля. Если предел прочности бетона туннельной футеровки превышен, футеровка трещин. Максимальное горизонтальное напряжение все еще происходит в середине каждой секции после растрескивания. Когда он превышает предел прочности R бетона, произойдет вторая трещина. Это продолжается до тех пор, пока промежуточное максимальное растягивающее напряжение не станет меньше предела прочности бетона. Трещины стабильны и больше не увеличиваются.

Исправление бетонных трещин

По условиям трещин вторичной футеровки, ремонт устойчивых трещин можно разделить на 3 случая:

1. Если ширина трещины меньше 0,3 мм, поверхность в основном закрыта и наблюдается. Характеристики трещин, окружающих пород и т. Д. При необходимости покрываются углеродным волокном.
Для мелких трещин менее 0,3 мм сначала используйте проволочную щетку, чтобы придать шероховатость поверхности бетона, чтобы удалить поверхностные крепления; затем заполните бетонную поверхность суспензией эпоксидной смолы, используйте капиллярное действие трещины, чтобы поглотить ремонтный клей, и закройте трещину; затем используйте ремонтный материал для покрытия. Покройте поверхность, пока она не станет плоской с исходной структурной поверхностью, и, наконец, обработайте бетонную поверхность скребком и красящим материалом, чтобы сделать его таким же цветом, как и окружающий бетон.

2. Для трещин с шириной трещины от 0,3 м до 0,5 м, выполнить ремонт под давлением низкого давления. Эпоксидная смола используется для инъекций для устранения трещин в футеровке. Следующие шаги должны быть выполнены:

(1) Очистите поверхность трещины и используйте сухой безмасляный сжатый воздух для удаления пыли и накипи внутри трещины.

(2) Используйте герметизирующий клей, чтобы приклеить и зафиксировать основание инъекционного цилиндра на бетонной поверхности с обеих сторон трещины на определенном расстоянии, при этом герметизируя по всей длине трещины.

(3) После отверждения герметика его можно вводить.

(4) Используйте специальный шприц для введения клея для ремонта трещин с низкой вязкостью в полость трещины и поддержания давления.

(5) После затвердевания клея, введенного в трещину, снимите цилиндр впрыска и, при необходимости, удалите его основание, выровняйте бетонную поверхность с помощью шлифовального круга.

(6) Поверхность должна быть отверждена, предпочтительно покрыта пластиковой пленкой.

3. Для трещин шириной более 0,5 мм сначала выполните инжекцию под низким давлением, чтобы устранить трещины. Кроме того, для серьезных трещин, таких как широкие трещины, широкие отверстия, плотное распределение, неблагоприятная комбинация или шахматные продольные кольца или накладки, некоторые серьезные заболевания (такие как Он расположен в секции железобетонной второй области облицовки, которая не находится в окружающая скала. Углеродное волокно должно быть наклеено на поверхность.

Все трещины шириной ≥ 0,5 мм вначале ремонтируются путем впрыскивания, а низковязкий, высокопрочный ремонтный клей впрыскивается в полость трещины с определенным давлением. После завершения впрыскивания под низким давлением углеродное волокно застревает после того, как ремонтный клей достигает прочности.

Причины туннельных трещин сложны и изменчивы, которые в основном включают геологию, проектирование, строительство и другие аспекты. Инженерно-геологические изыскания должны быть усилены. В дополнение к топографии, климату, пласту, возрасту, литологии и гидрологии участка туннеля, необходимо приложить усилия для выявления структур, плохих геологических тел и опасностей для проекта. Неверно Улучшение возможностей инженерного проектирования, устранение поспешных практик, а также тщательное проектирование и строительство являются важными способами предотвращения заболеваний.