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摘要：文章从混凝土的受力状态进行分析，分析施工因素和二次衬砌砼干缩应力和温度应力过大的因素，分析二衬砼开裂的原因，并提出相应的改观对策。
关键词：公路隧道；二衬砼开裂；施工因素分析；对策研究
1、影响隧道衬砌混凝土受力状态的影响因素
1.1 导致衬砌砼出现偏载问题的施工因素
在施工工程进行的过程中，如果超欠挖现象明显，或是在进行超挖回填的过程中，出现不密实的现象，没有注意这些问题并对这些问题进行改进处理，整个衬砌在进行施工之后，背后就会形成一个空洞，周围的岩层都会受到扰动，原本应该保持紧绷的状态，但是实际上会慢慢变得松弛，应力会出现局部集中的情况，隧道的衬砌结构就会承受来自不同方位的荷载，整个负载也不均匀。在进行大断面开挖的施工过程中，如果没有格外强调进行二次施工，二次衬砌没有进行，或者是没有将施工工序进行重新地设立，施工工序向着不科学和不合理发展，整个围岩的力学性质也会不断地发生改变，局部地区会因为施工力度不够而受到集中荷载，造成承受能力的不稳定。另外，如果在施工测量放线的过程中，因为拱架的不合理设置，完成了支撑力度不够，整个拱架会变形，整个衬砌结构的受力也会不稳定。二次衬砌砼的浇筑管理工作也应该进行控制，该管理工作也尽可能地需要做到规范和合理，拱背部位附近有不紧密的空隙的地方，都需要进行清理。拱背部分应该和拱腰一起承受力，而不应该不平均地让拱背或拱腰部位承受更多的荷载，很多二次衬砌的厚度在进行建筑的过程中，都存普遍存在着不均匀的问题，这也是后期受力不均的直接原因，而且这些问题大多都带着厚度偏薄的问题，都是工程在建筑过程中应該注意的。
1.2 导致二次衬砌砼干缩应力和温度应力过大的施工因素
隧道工程在施工过程中必须注意施工质量，如果没有专门对施工质量进行管理，或是管理工作做的不到位，就会直接导致施工问题，混凝土的前期准备问题不能得到解决，施工质量也就会跟着出现问题，最后会导致二次衬砌砼干缩应力和温度应力过大。这主要是因为在混凝土进行施工的过程中失水了，水泥水化热了之后就会产生干缩应力和温度应力，这个应力一旦超过了混凝土本身可以承受的范围，那么就会造成干缩裂缝，也会导致温度裂缝的出现。
2、减少隧道二衬砼开裂问题出现的解决对策
2.1 数值的计算模型
沿着衬砌的表面，围岩的压力才能传达到隧道的结构上，隧道本身的衬砌结构是呈垂直分布的状态，垂直分布的压力密集程度会越来越大，而想要整个压力扩张过程简化，一般在进行估测的过程中，都会假定均布荷载的大小，假定这些荷载在衬砌表面上的变化都是呈现线性变化的状态。当然，因为围岩的分布本身来说，就是不平均的，因此相对应的荷载的分布也就会受到围岩的影响，跟着不对称。在对隧道工程二次衬砌砼结构进行浇筑工作之后，砼的表面温度就会发生强烈的变化，因为温度造成该结构的温度急剧变化，也因为这个温度变化而造成该部分失水干缩的现象，同时温度收缩和干缩的强度都会不断降低。现在假设这个不断降低的过程是呈线性变化的，那么一定可以发现最大的变化量是存在于隧道壁的表面位置处的，温度是会对隧道结构产生直接的影响，变温也会直接对结构产生影响，失水和变温之后温度的变化和直接进行变温操作都会给隧道结构带来直接的影响。同时，施工浇筑时的气温也直接影响着衬砌结构的温度应力，浇灌时的温度是最后该温度应力的标准，如果浇筑时的气温偏低，那么整个隧道内的温度就会有明显地上升，混凝土的内部就会出现控制的压应力，相反，气温偏高就会出现拉应力，这两个力性质不同，但是都会为整个隧道结构造成不同的影响。
2.2 温度应力对二衬砼的影响分析
当二次衬砌结构的内部结构因为温度的变化产生变化时，无论是哪个部位的结构，都会产生不一样的变化。拱顶附近区域会有不同的环向应力分布，整体结构的应力分布，都会因为温度的变化发生变化，温度上升，这些应力的强度就会降低，它们都与温度的变化呈反比，而在变化的过程中，压应力会随着温度的下降而渐渐变成拉应力，但是一旦降温值超过了 8 摄氏度，整个结构中的应力都不会有大幅度的变化了，这是因为拱顶位置已经成为了最大拉应力的所在位置了。变温幅度的加强，会影响着温度应力的变化，温度变化也算是初衬结构和二次衬砌结构并没有完全区分开来的原因，因为随着温度的变化，向应力是会改变的，初衬结构与二次衬砌结构中的应力都会与温度的变化呈线性关系，只要温度下降的数值超过了12 摄氏度，整个向应力就会超过混凝土可以承受的范围，混凝土开裂的现象便会产生。
2.3 混凝土失水收缩的影响分析
通过对降温的模拟实现，可以模拟混凝土的失水收缩过程，也可以得出温度对失水的影响结论，在混凝土干缩试验后，可以得出的结论是不同失水率对于混凝土的收缩率影响是不同的，在进行测算的过程中假设二次衬砌结构的厚度是呈线性变化，那么最后归于零的状态在失水与温度等效的原则下，换算后会不断降低，整个温度变化过程会跟着结构的厚度进行线性变化，最后衰减掉也是必然的。
3、结束语
综上所述，影响隧道衬砌混凝土受力状态的影响因素是多方面的，而想要减少隧道二衬砼开裂问题，就必须从多方面共同进行策略的分析，而温度是主要需要被考虑到的改变因素，在温度发生变化的过程中，二衬砼结构的最大拉应力也是会跟着发生变化的，而且这个变化更多的是呈反比的变化，这种线性关系使最大拉应力的位置直接进行了转移，不再是拱脚的位置，而渐渐转移到了拱顶的位置。同时在施工过程中的施工手法不到位，施工方案有误差都会造成结构多变，后期二次砼施工的保养工作也必须到位，这样才能从实际情况下出发对施工进行控制，也同时可以进行开裂情况的避免，二衬砼结构的最大拉应力肯定是大于其抗拉强度的，因此开裂的问题会容易发生，这在施工过程中值得注意。
参考文献：
[1]《中国公路学报》编辑部. 中国隧道工程学术研究综述·2015[J]. 中国公路学报，2015，28（05）：1-65.
[2]何翊武. 运营岩溶隧道病害机理分析及处治技术研究[D].中南大学，2013.
[3]凌瑶. 广甘高速公路软岩隧道坍方机制及余震影响研究[D].成都理工大学，2012.
[4]石建勋. 连拱隧道渗漏水病害机理与防治技术研究[D].重庆大学，2012.
[5]王道良. 整体式连拱隧道渗漏水机理与防排水措施研究[D].重庆大学，2010.
关键词：公路隧道；二衬砼开裂；施工因素分析；对策研究
1、影响隧道衬砌混凝土受力状态的影响因素
1.1 导致衬砌砼出现偏载问题的施工因素
在施工工程进行的过程中，如果超欠挖现象明显，或是在进行超挖回填的过程中，出现不密实的现象，没有注意这些问题并对这些问题进行改进处理，整个衬砌在进行施工之后，背后就会形成一个空洞，周围的岩层都会受到扰动，原本应该保持紧绷的状态，但是实际上会慢慢变得松弛，应力会出现局部集中的情况，隧道的衬砌结构就会承受来自不同方位的荷载，整个负载也不均匀。在进行大断面开挖的施工过程中，如果没有格外强调进行二次施工，二次衬砌没有进行，或者是没有将施工工序进行重新地设立，施工工序向着不科学和不合理发展，整个围岩的力学性质也会不断地发生改变，局部地区会因为施工力度不够而受到集中荷载，造成承受能力的不稳定。另外，如果在施工测量放线的过程中，因为拱架的不合理设置，完成了支撑力度不够，整个拱架会变形，整个衬砌结构的受力也会不稳定。二次衬砌砼的浇筑管理工作也应该进行控制，该管理工作也尽可能地需要做到规范和合理，拱背部位附近有不紧密的空隙的地方，都需要进行清理。拱背部分应该和拱腰一起承受力，而不应该不平均地让拱背或拱腰部位承受更多的荷载，很多二次衬砌的厚度在进行建筑的过程中，都存普遍存在着不均匀的问题，这也是后期受力不均的直接原因，而且这些问题大多都带着厚度偏薄的问题，都是工程在建筑过程中应該注意的。
1.2 导致二次衬砌砼干缩应力和温度应力过大的施工因素
隧道工程在施工过程中必须注意施工质量，如果没有专门对施工质量进行管理，或是管理工作做的不到位，就会直接导致施工问题，混凝土的前期准备问题不能得到解决，施工质量也就会跟着出现问题，最后会导致二次衬砌砼干缩应力和温度应力过大。这主要是因为在混凝土进行施工的过程中失水了，水泥水化热了之后就会产生干缩应力和温度应力，这个应力一旦超过了混凝土本身可以承受的范围，那么就会造成干缩裂缝，也会导致温度裂缝的出现。
2、减少隧道二衬砼开裂问题出现的解决对策
2.1 数值的计算模型
沿着衬砌的表面，围岩的压力才能传达到隧道的结构上，隧道本身的衬砌结构是呈垂直分布的状态，垂直分布的压力密集程度会越来越大，而想要整个压力扩张过程简化，一般在进行估测的过程中，都会假定均布荷载的大小，假定这些荷载在衬砌表面上的变化都是呈现线性变化的状态。当然，因为围岩的分布本身来说，就是不平均的，因此相对应的荷载的分布也就会受到围岩的影响，跟着不对称。在对隧道工程二次衬砌砼结构进行浇筑工作之后，砼的表面温度就会发生强烈的变化，因为温度造成该结构的温度急剧变化，也因为这个温度变化而造成该部分失水干缩的现象，同时温度收缩和干缩的强度都会不断降低。现在假设这个不断降低的过程是呈线性变化的，那么一定可以发现最大的变化量是存在于隧道壁的表面位置处的，温度是会对隧道结构产生直接的影响，变温也会直接对结构产生影响，失水和变温之后温度的变化和直接进行变温操作都会给隧道结构带来直接的影响。同时，施工浇筑时的气温也直接影响着衬砌结构的温度应力，浇灌时的温度是最后该温度应力的标准，如果浇筑时的气温偏低，那么整个隧道内的温度就会有明显地上升，混凝土的内部就会出现控制的压应力，相反，气温偏高就会出现拉应力，这两个力性质不同，但是都会为整个隧道结构造成不同的影响。
2.2 温度应力对二衬砼的影响分析
当二次衬砌结构的内部结构因为温度的变化产生变化时，无论是哪个部位的结构，都会产生不一样的变化。拱顶附近区域会有不同的环向应力分布，整体结构的应力分布，都会因为温度的变化发生变化，温度上升，这些应力的强度就会降低，它们都与温度的变化呈反比，而在变化的过程中，压应力会随着温度的下降而渐渐变成拉应力，但是一旦降温值超过了 8 摄氏度，整个结构中的应力都不会有大幅度的变化了，这是因为拱顶位置已经成为了最大拉应力的所在位置了。变温幅度的加强，会影响着温度应力的变化，温度变化也算是初衬结构和二次衬砌结构并没有完全区分开来的原因，因为随着温度的变化，向应力是会改变的，初衬结构与二次衬砌结构中的应力都会与温度的变化呈线性关系，只要温度下降的数值超过了12 摄氏度，整个向应力就会超过混凝土可以承受的范围，混凝土开裂的现象便会产生。
2.3 混凝土失水收缩的影响分析
通过对降温的模拟实现，可以模拟混凝土的失水收缩过程，也可以得出温度对失水的影响结论，在混凝土干缩试验后，可以得出的结论是不同失水率对于混凝土的收缩率影响是不同的，在进行测算的过程中假设二次衬砌结构的厚度是呈线性变化，那么最后归于零的状态在失水与温度等效的原则下，换算后会不断降低，整个温度变化过程会跟着结构的厚度进行线性变化，最后衰减掉也是必然的。
3、结束语
综上所述，影响隧道衬砌混凝土受力状态的影响因素是多方面的，而想要减少隧道二衬砼开裂问题，就必须从多方面共同进行策略的分析，而温度是主要需要被考虑到的改变因素，在温度发生变化的过程中，二衬砼结构的最大拉应力也是会跟着发生变化的，而且这个变化更多的是呈反比的变化，这种线性关系使最大拉应力的位置直接进行了转移，不再是拱脚的位置，而渐渐转移到了拱顶的位置。同时在施工过程中的施工手法不到位，施工方案有误差都会造成结构多变，后期二次砼施工的保养工作也必须到位，这样才能从实际情况下出发对施工进行控制，也同时可以进行开裂情况的避免，二衬砼结构的最大拉应力肯定是大于其抗拉强度的，因此开裂的问题会容易发生，这在施工过程中值得注意。
参考文献：
[1]《中国公路学报》编辑部. 中国隧道工程学术研究综述·2015[J]. 中国公路学报，2015，28（05）：1-65.
[2]何翊武. 运营岩溶隧道病害机理分析及处治技术研究[D].中南大学，2013.
[3]凌瑶. 广甘高速公路软岩隧道坍方机制及余震影响研究[D].成都理工大学，2012.
[4]石建勋. 连拱隧道渗漏水病害机理与防治技术研究[D].重庆大学，2012.
[5]王道良. 整体式连拱隧道渗漏水机理与防排水措施研究[D].重庆大学，2010.