隧道衬砌裂缝病害处治措施
1.病害识别
衬砌裂缝为常见的隧道病害之一，其分类标准如下：
（1）按照裂缝发展状态可分为三类：静止裂缝、活动裂缝、尚在发展裂缝。其中，静止裂缝为形态、尺寸和数量均已稳定且不再发展的裂缝；活动裂缝为宽度在现有环境和工作条件下始终不能保持稳定，易随着结构构件的受力，变形或环境温、湿度的变化而时张时闭的裂缝；尚在发展裂缝为长度、宽度或数量尚在发展中，但经历一段时间后将会终止的裂缝。
（2）按照裂缝发展方向可分为环向裂缝、斜向裂缝、纵向裂缝三种。
（3）按裂缝表现形式分主要为张裂、压溃和错台三种。
张裂是因弯曲受拉和偏心受拉引起的裂损，其特征是裂纹、裂面与应力方向正交，缝宽由表及里逐渐变窄。
压溃是因弯曲或偏心受压引起的衬砌裂损，裂纹边缘呈压碎状，严重时受压区表面产生碎片剥落掉块等现象。
错台是有剪切力引起的裂缝，裂缝宽度在表面至深处大致相同，衬砌在裂缝两侧沿剪切方向有错动，即形成错台。
（4）衬砌裂缝的分级标准
衬砌裂缝分级应根据裂缝有无发展情况、裂缝宽度、裂缝长度、裂缝密度等因素进行。裂缝宽度每增加 0.3～0.5mm，且分布密度大于 200cm/m2 可升高一个等级，具体分级技术评定标准可按表-1、表-2、表-3 进行；
表-1 隧道土建结构技术状况评定表
表-2 衬砌裂缝尚在发展时评定标准
表-3 衬砌裂缝无法确定是否发展时评定标准
表-1、表-2、表-3 中裂缝病害等级评定标准仅针对环向裂缝而言，斜向裂缝、纵向裂缝的评定标准需重点关注并及时进行专项检测和专项设计，综合处治。
2.病害成因
裂缝产生原因主要有以下几个方面：
（1）拆模过早，衬砌混凝土养生不到位。
（2）拱顶端头模板部位混凝土浇筑不饱满，在强度较低的情况下受衬砌台车顶推冲击，形成拱顶月牙形裂缝。
（3）混凝土浇筑中断时间过长，形成施工缝。
（4）衬砌边墙基底存在虚碴或基础承载力不够，导致不均匀沉降，产生斜向裂缝或纵向裂缝。
（5）衬砌混凝土强度、厚度不足，在外力作用下边墙产生龟裂，拱部产生纵向或斜向裂缝。
（6）膨胀性围岩遇水膨胀、泥化引起衬砌裂缝。
（7）隧道结构承受地质或地形偏压荷载引起结构开裂。
3.潜在危害
衬砌结构产生裂缝后，将影响隧道结构的整体安全稳定性，如衬砌结构失稳破坏，净空变小而侵限等，危及行车安全。
4.病害处治
（1）处治原则
1）衬砌处治措施禁止侵入隧道建筑限界。
2）加固为主，拆换为辅。
3）隧道裂缝应根据裂缝技术评定结果，采取针对性处治措施。
表-4 衬砌裂缝处治措施建议表
4）衬砌裂缝处治要求：
①裂缝处治前应按裂缝的成因、类型、规模、位置合理确定处治方法、材料、顺序；
②活动裂缝、尚在发展裂缝，应结合病害成因采取围岩注浆、围岩锚固、衬砌加固、隧底加固、加强隧底结构等措施进行处治，使裂缝停止发展后再进行修补。
③静止裂缝宜进行裂缝修补。
④裂缝有渗漏水时，应先处治渗漏水处治，再进行裂缝修补；裂缝区的钢筋锈蚀时，应先进行钢筋除锈后再进行裂缝修补。
⑤裂缝修补宜根据裂缝的成因、性质、宽度、深度等因素，采用表面封闭法或注射法处治。
（2）处治措施
1）裂缝修补
当裂缝修补采用表面封闭法时，应符合下列规定：
①裂缝宽度不大于0.2mm，无明显点渗或面渗的裂缝。
②封闭材料宜采用低粘度、渗透性良好的裂缝封闭胶。
③封闭宽度不应小于50mm。
当裂缝修补采用注射法时，应符合下列规定：
①适用于裂缝宽度大于0.2mm 的裂缝。
②封闭材料宜采用低粘度、渗透性良好的改性环氧树脂类、改性聚氨酯类胶液；
③注射孔可采用骑缝或斜缝布置方式，孔间距宜为100～500mm;注浆压力宜为0.1～
0.3MPa。
④裂缝宽度小于0.5mm 时，宜采用改性环氧树脂类、聚合物改性水泥砂浆等进行裂缝表面封闭，再进行注胶。
⑤裂缝宽度大于0.5mm 时，应进行开槽填充后再进行注胶。开槽槽型宜为倒梯形，深度和宽度分别不应小于20mm 和15mm，填充材料宜为聚合物改性水泥砂浆。
2）围岩加固
①锚固注浆
锚固注浆法适用于因地质原因引起的衬砌开裂、错台等病害的加固，宜与喷射混凝土、嵌入钢架、套拱等措施配合使用。
对Ⅲ级以上围岩，可在衬砌上均匀布置孔位，用风钻打深度4～6m 的孔，进行压浆，再打入金属锚杆锚固。锚杆加固范围延伸到加固段落外3～5m，锚杆长度4～6m。锚杆直径22～32mm。锚杆应设垫板，垫板尺寸不宜小于150mm×150mm×6mm（长× 宽×厚），锚固力不应小于50kN。
②深孔压浆
孔位应均匀布置，孔深4～6m，向衬砌周围破碎围岩体内压浆，加固围岩。常用水泥浆、水泥－水玻璃浆液或其它化学浆液如铬木素、聚氨脂等作为压浆。如果衬砌背后空隙较大，可采用水泥粉煤灰砂浆、水泥沸石粉砂浆等。
3）衬砌加固
衬砌加固一般可采用喷锚加固、粘贴纤维复合材料、粘贴钢板（带）、锚杆、喷射混凝土、嵌入钢架（钢轨）、套拱等。
①喷锚加固主要有以下几种方法：
a、素喷
主要适用于围岩压力小，基本稳定，拱部衬砌裂缝变形较轻，裂纹较小的情况。喷射素混凝土厚度10cm 左右。
b、网喷
适用于围岩压力大，病害地段仍在发展的情况，也可适用于衬砌局部裂损加固。
钢筋网主筋直径 16～22mm，辅筋直径 8～10mm，网格间距 10～20cm。钎钉深度20cm 左右，可与衬砌相互联结。
c、锚喷
适用于围岩较整体或呈大块状，有钻孔成孔锚固条件地段。锚杆采用直径 20～22mm 钢筋，长200～300cm，
d、喷射钢纤维混凝土
常配合使用早强混凝土，用于隧道抢险、抗震加固、隧道裂损漏水综合处治。
