隧洞工程病害及防治措施

隧洞工程病害及防治措施

孟金凯

楚雄欣源水利电力勘察设计有限责任公司

摘要：近几年，我国经济不断发展，国家对各方面建设的要求也不断提高，积极发展建设工程。隧洞工程的建设在现实中存在很多问题，比如：混凝土因为温度，水分和配筋较少等原因，加上冻胀、冲磨、碳化、侵蚀等病害的威胁，影响了隧洞的使用年限，其通过破坏隧洞的内部结构造成隧洞损坏。所以通过分析了解隧洞工程在现实生活中的问题和迫害，针对这些问题研究出解决的办法和预防措施，尽量让隧洞工程建设整体提高使用年限，从根本上解决问题。

关键词：引水隧洞混凝土病害预防

前言：目前，我国在国民经济发展的推动下，隧洞建设也不断发展取得了进步，但是受设计、施工、造价、维护管理等方面的影响，隧洞病害问题逐渐突出，甚至影响到正常使用，所以对于隧洞病害的整改和防治迫在眉睫。虽然国家在整治隧洞方面也投入大量人力和物力，但是效果都不理想。应该针对以往出现问题的隧洞进行仔细勘察，分析其破坏的原因，进一步根据情况提出相应的治理办法。对于不同损害程度的隧洞应该分别提出不同的办法，针对每个破坏的级别来分类，对于不同类的损坏度要进行分析，实行分级处理，科学合理的治理隧洞工程病害。现在，国内外对隧洞的病害分为多种级别，对不同的病害程度合理选择解决的办法，从而达到彻底解决病害的目的。

一、常见隧洞混凝土病害分析

在工程建设中，由于材料自身情况和环境因素影响，会出现许多问题影响工程的正常运行。在隧洞工程建设中，混凝土作为重要材料，种类繁多，在外界各种环境下也要确保工程的正常运行，所以混凝土在生活中较为常见的问题有裂缝、冻胀、冲磨和空蚀、碱骨料现象、碳化、溶蚀和侵蚀七种情况，其中裂缝、冻胀和冲磨空蚀是物理性病害，后面四种是化学性病害。每个病害对于工程的影响是不同的。

（1）裂缝。裂缝通常是在施工时出现，就算是在施工期过后出现，往往也是才运行就出现了，一般不会超过运行期后很久，所以这属于早期就出现的问题。裂缝通常是混凝土粘连不紧密才会出现的问题，通常温度、分段较长、超挖和配筋较少现象都会造成混凝土不粘连现象，这是一种物理病害。作为混凝土较为常见的病害之一，裂缝将会导致隧洞的抗拉性减弱，有些有害物质会顺着裂缝进入隧洞，钢筋腐蚀等严重情况会不断出现。

（2）冻胀。冻胀也属于物理性破坏，它是由于温度的变化而引起的现象。通常，随着温度的降低或升高，混凝土中存在水蒸气，温度降低，其微孔中的水将被冻成冰块状，则体积就会变大造成混凝土的冻胀压力和渗透压力，当混凝土不能承受过于冰冷的温度，就会出现被破坏的现象，冷缝就是这样出现的。所以在温度较低的地方，混凝土的被破坏度更强，比如我国北方就是这样的。反复的冷热交替会造成混凝土土质较为酥松，严重会出现鼓包、开裂或者剥落现象，从而对隧洞造成不可抹灭的影响。

（3）冲磨和空蚀。在我国，很多河流里有许多砂石，经过这些水流之后的摩擦石头随着水的冲击也会对混凝土造成摩擦，所以这就是冲磨对混凝土造成的影响。而空蚀则是水工泄水建筑物造成的水流的一种特殊现象，由于其冲击力是不同的，所以混凝土的面受到的冲击有的地方有有的则没有，所以不规则的冲击对混凝土造成了不同程度的破坏。这两种破坏都属于物理性破坏，两者相互促进，同时对混凝土产生破坏，造成钢筋的腐蚀。

（4）碱骨料现象。这种现象属于化学破坏，骨料中会有氧化硅等化学物质，混凝土中含有Na2O、K2O等碱性成分，两者结合会产生化学反应生成凝胶类物质，这些物质导致混凝土开裂。

（5）碳化。碳化反应也是化学破坏，空气中含有的二氧化碳会透过混凝土中的小孔与之发生反应，其与小孔里的氢氧化钙反应生成碳酸盐等酸性物质，这样混凝土里的环境PH值就小于10，长期处于酸性环境，混凝土里的钢筋等渐渐被腐蚀，进而引起混凝土开裂现象，更严重则会导致水泥脱落，钢筋断裂，大大损坏了隧洞的原始结构，对建筑的破坏不容忽视。

（6）溶蚀。这种化学性破坏对混凝土也是较为严重的。混凝土中含有氧化钙物质，当遇到水蒸气等物质时生成氢氧化钙，再加上空气中的二氧化碳生成碳酸钙，如果出现这种情况，混凝土已经发生了变化，造成胶凝性和抗渗能力降低。

（7）侵蚀。侵蚀主要是由于环境影响的水质变化，差质量的水质长期对混凝土进行浸泡，造成了混凝土的伤害，这属于化学破坏，在生活中不常见，但是仍然有很多工程受到破坏。

对于以上几种病害，每个病害对混凝土都造成或大或小的伤害，不能根据病害程度的大小就忽视小病害，长期的积累都会给混凝土造成可怕的影响。裂缝作为几大病害之首，对混凝土乃至整个隧洞工程造成不可弥补的伤害，所以在日常生活中，要积极探讨解决的办法，为隧洞工程的发展做准备。

二、预防对策

经过以上对病害的分析，下面针对病害问题提出解决的办法。

（1）对于施工分块的长度不要太长，要合理选择长度。9m的施工长度最为合适，如果遇到超过最宜合适值的底板，要从基础层开始浇筑。有些问题可以用增加钢筋用量来解决。骨料的温度不宜过高，所以在骨料含水率上要格外注意，混凝土的出机速度和入仓温度都比较低才合适。对于混凝土表面的腐蚀情况可以通过在表面粉刷一些防腐蚀的漆或者其他物质来解决，可以增加保护层延长混凝土的寿命。对于温度较高的季节，粉煤灰参入要符合混凝土的比例，比例错误会导致混凝土制作失败。对于防排水，防腐蚀等办法也可以尽量多的设置。对于伸缩缝、沉降缝和施工缝的设置要求合理化，对于温度造成的胀与缩都可以随意变化，防止裂缝的产生。

（2）工程原材料选择合理。第一、严格检查严禁用含氯离子超标的水和混凝土拌；第二，对于水泥的种类和标号都要严格检查，水化热小的水泥更好一点，尽量选择这种水泥，对于适当情况可以掺杂一些矿渣和粉煤灰等物质；第三，砂石骨料要选好，颗粒适中、坚硬度强、级配好、杂质少的砂石骨料是较好的选择；第四，对于外加剂的选择要适当，减水剂和引气剂等都是外加剂；第五，孔隙率是由水灰比来决定的，所以较小的水灰比能减少孔隙率。

（3）施工工艺。第一，在施工中要谨慎制备混凝土，小面积的混凝土可以较好的完成，但是对于大体积的混凝土制作，要事先设置好温度等条件。第二，对于混凝土混合不均匀情况，这在操作时就要注意，操作方法和机器设备都是会产生影响的，保证混凝土比较均匀。第三，钢筋在混凝土中是骨干作用，所以钢筋的保护较为重要。

结束语：随着经济的发展，建设的脚步也逐渐加大，所以对于隧洞工程也是尤为重要的，但是近几年我国的环境被大大破坏，造成空气里污染严重，对于隧洞工程也存在影响，所以就出现了文中七大病害，这些病害的出现对隧洞中的混凝土造成严重危害，导致隧洞的寿命大大降低，文中通过对这些病害进行研究探讨，进一步找出解决的办法，使隧洞工程能够健康全面的发展。由于能力和条件的限制，针对这些问题的探讨并不全面，所以接下来要不断学习对这些问题有一个很好的研究。

参考文献

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