试论地铁隧道结构裂缝产生的原因及渗漏的整治措施

郭卫龙

【摘 要】地铁现已成为人们日常出行中十分重要的方式，通过对地下空间的合理利用，地铁搭建而成，从而满足通行需求。地铁在长期运行的过程中难免会出现结构裂缝，需要采取积极的养护措施，才能保证人们的出行安全。本文重点分析地铁隧道结构裂缝产生的原因，同时明确渗漏问题的存在，通过采取科学化的整治措施，确保地铁运行安全可靠。

【关键词】地铁隧道；结构裂缝；渗漏；原因；整治措施

随着城市化进程的逐步加快，很多城市开始建设多条地铁线路，目的就是借助于地铁提升城市交通运行速度，保证更好的满足大众的出行需求。很多城市的多条地铁线路建设而成并投入运营，但是由于隧道受到技术水平的限制，或者是因为地铁在运营阶段出现了结构变形的问题，最终影响到地铁隧道的实际应用效果。渗漏、钢筋锈蚀等均会导致隧道结构的耐久性及安全系数降低，这就让地铁安全运营面临着极大的威胁。

一、地铁隧道结构裂缝及渗漏问题产生的原因分析

因为混凝土结构本身的材料具有较低的抗拉强度，依照使用条件的不同，会出现结构性裂缝和非结构性裂缝两种类型。结构性裂缝往往是受到外荷载的直接应力导致的裂缝，非结构性裂缝则是因为温差的存在，使得干缩湿胀和不均匀沉降等共同作用，出现了非结构性裂缝问题。通过上述的分析，能够明确隧道结构裂缝出现的多种原因，需要综合分析并阐述。

（一）化学因素影响

钢筋锈蚀、碱骨料反应等均是导致混凝土劣化的根本原因，其最为直观的表现就是结构出现较为明显的裂缝问题，甚至于出现剥落情况。因为混凝土的劣化，钢筋缺乏最基础的保护，以至于其逐渐的出现锈蚀、失去承载力等情况，控制裂缝的出现是确保结构安全稳定的关键。在钢筋内部的铁离子和侵入至混凝土中的氧气及水分会产生较为明显的锈蚀反应，最终出现氢氧化铁锈蚀物，体积会发生较为显著的改变，因此能够让周边的混凝土受到膨胀应力，便会导致保护层混凝土出现开裂的问题，钢筋纵向上会出现较为明显的裂缝，结构也会受到破坏。碱骨料反应重点是因为混凝土的水泥外加剂、掺合料等均能被溶入混凝土的孔隙液中，通过和骨料的反应，可以在混凝土硬化之后出现化学反应。反应物在吸水之后，往往会使得体积有所变大，混凝土内部的应力也会呈现出增大的趋势，结构被破坏便成为必然。混凝土材料本身对于酸的抵抗力较弱，若是长时间的接触到较高浓度碱性物质，也会导致混凝土材料被破坏，碳酸也会发挥出较为强烈的腐蚀作用。

（二）物理因素影响

所谓的物理因素的影响，重点是指收缩、冻胀及温度等多种因素的作用，使混凝土内部及表面出现明显的应力变化，混凝土在增长中的强度存有较为显著的矛盾，从而出现这类裂缝及渗漏问题。混凝土在终凝之前，基本上并不存在强度，在高温和风力的影响之下，混凝土的表面便会出现失水过快的问题，毛细管中存有极大的负压，混凝土体积便会产生急剧收缩的情况，这个时候的混凝土强度无法抵抗收缩问题，便会出现龟裂情况。如果混凝土始终处于饱水的状态，在受冻之后，毛细孔壁便承受着双向压力，主要来源于毛细孔冰晶膨胀压及凝胶孔渗透压，若是这两种压力超出了混凝土的抗拉强度，则会发生开裂的情况，其强度也会逐渐的降低，最后便失去了基本的使用性能。若是水泥受水化热或者是气温影响，混凝土则会逐步的硬化，从而出现较为明显的温度应力，其结构也会因此而发生开裂问题。这种裂缝往往是在冬季的时候较宽，夏季的时候较窄，裂缝的出现使得钢筋锈蚀极为严重。结构地基土质并不均匀，加之模板之间的间距较大，所以引发了沉陷问题，从而给裂缝的出现创造了条件。地铁在运营期间，会承受着机械的振动作用，从而导致隧道出现不均匀沉降，混凝土衬砌便会出现裂缝问题。混凝土的密实度比较差，加之碳化作用十分明显，使得钢筋锈蚀问题较为严重，混凝土的保護层开裂成为棘手的问题。

二、地铁隧道结构产生裂缝及渗漏的整治措施

（一）坚持基本的整治原则

针对地铁结构裂缝病害，需要采取科学的整治方案，应及时的明确裂损出现的原因，分析裂损的基本程度等。坚持堵、防为主，在必要的时候，应该重视引排相结合，落实综合治理的方针。关注彻底整治方案，避免出现后患，不应该降低隧道结构的安全程度，保证维护原有的结构。应坚持先堵大漏、后堵小漏的原则，对于涌水的区域，应及时的先排后堵。在既有区间结构修复之后，需要保证不会对往来车辆产生影响，避免影响到行车，施工和运营需要及时的分开，避免双方互相干扰。

（二）优化裂缝渗漏整治方案

首先是将裂缝表面的异物清除干净，之后适当的凿除松动并且已经破损的混凝土，使用高压水对界面加以冲洗，若是出现锈蚀的钢筋，应该及时除锈，预埋压浆嘴，使用封堵材料完成封堵工作，当其达到了固定强度之后，压力灌注结构胶，压浆阶段中主张浆液能充满缝隙，同时又能分布均匀。

（三）采取钢筋锈蚀整治措施

将松动的混凝土保护层加以清除，清除油污等杂质，同时需要及时的在表面喷涂黏结剂，使用钢刷将锈蚀的表面加以清理，适当的涂刷阻锈剂，做好基本的阻锈处理工作。通过将阻锈剂涂刷至混凝土表面之后，经过整个干燥的过程，还应该涂刷第二遍，时间应该控制在6小时以上，当混凝土的表面彻底干燥后，才能再涂刷第三遍，这个时候也不可低于6个小时，将具有高强度、收缩率小的结构修补剂喷射进去，从而完成后续的养护工作。

（四）逐步落实补强修复方案

针对于顶板，应该采取补强修复方案，及时的将界面清理干净，经过适当的打磨处理后，让其恢复至平整的状态，在混凝土的表面刷抹底胶，刮腻子并使用砂纸将其磨平，粘贴芳纶纤维布，保证底胶干燥且洁净，再适当的刷抹芳纶专用胶，落实后续的养护工作。对于道床混凝土的裂缝修复，需要及时的将裂缝的表面清理干净，沿着裂缝将混凝土的道床凿除，深度达到底板区域，在裂缝的侧面适当的打斜孔，完成埋管、清孔等工作，注浆让裂缝具备足够的浆液，等到浆液彻底固化之后，把注浆嘴敲掉，完成封孔操作，进行科学的养护。

三、结语

本文重点分析了地铁隧道结构裂缝产生的原因和渗漏的整治措施，通过采取具体的手段，让地铁隧道结构得以维护，即使是出现裂缝，也可得到有效的控制，这对于地铁隧道的耐用性的提升有着极大的帮助。

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