护拱开裂原因分析

护拱开裂后，建设、设计、监理、施工等单位多次现场勘察，认真分析，认为原因可归纳如下2个方面。

(1)地质方面

该段地质主要为强风化石英粉砂岩、粉砂质泥岩，节理裂隙发育，施工期间适逢雨季，围岩富水软化，稳定性降低，对护拱的侧压力增加，导致护拱纵向开裂，故水对围岩的软化是导致开裂的主要原因。

地质勘探资料与实际不符。设计此段围岩以石英粉砂岩为主，实际上主要为粉砂质泥岩。从现场岩层出露情况看左侧边墙范围内有一软弱节理面原地质资料中没有反映，施工过程中也没有引起足够重视。

(2)施工方面

对围岩调查、分析不够，雨季施工中没有采取足够的预防措施，仰拱开挖长度大，且未采取在拱脚设锁脚锚杆或卡口梁等施工措施，导致下部岩体开挖后，护拱下沉开裂。拱部明挖过程中，未对开挖面采取必要的加固措施，护拱施工完毕又未能及时回填土体反压，因而加大了对护拱混凝土的挤压，导致其纵向裂缝的形成。

整治措施

整治总体上分为2个步骤，第一步为应急整治，主要是扼制病害，阻止左侧山体进一步滑动，防止坍塌造成护拱破碎。第二步为永久整治，确保隧道今后运营安全和结构耐久性。

根据护拱产生的变形，护拱出现的内外裂缝。隧道护拱内外裂缝不是由侧墙向右平移导致的。

开挖台阶高度较大隧道采用台阶法施工时，如果台阶开挖高度不合理，对隧道变形来说，影响较大的是拱顶下沉和周边位移，台阶高度较大，拱顶下沉值和周边位移值都会较大。对于连拱隧道，这种情况下，洞口护拱可能产生的变形和裂缝位置，开挖台阶高度较大时，产生的变形及裂缝位置与实际监测和观测一致，表明开挖台阶高度较大是造成隧道护拱裂缝的原因之一。

（1）由于洞口偏压的影响，先对地表进行喷锚加固地层，增设仰坡锚杆，对仰坡进行挂网处理。

（2）减小开挖台阶高度，通过监测拱顶下沉和周边位移调整开挖进尺。

（3）由于内裂缝处内轮廓侵限较大，最大达223mm，造成后期的二次衬砌厚度不够，采用加强右洞进口护拱段二次衬砌的方法，如二次衬砌钢筋中增加14工字钢、提高砼强度等级等。

结合隧道洞口护拱段施工过程监测，对护拱裂缝成因进行分析，得以下结论：1）隧道洞口护拱裂缝主要由洞口偏压造成；2）隧道开挖台阶高度较大及开挖进尺较大也是护拱产生裂缝的原因；3）侧墙下沉或侧墙侧移会引起护拱开裂，但该隧道护拱开裂不是由其造成的。

在隧道施工过程中，加强施工监控并对施工监控数据进行分析，可以为裂缝等类问题的预防和处理提供科学而准确的依据，为进一步加强设计、施工质量控制提供保障。

随着工程行业技术水平的不断提高， 具有各种特点的长大隧道、复杂地质隧道、大断面隧道等隧道工程越来越广泛。但由于地质条件、施工方法等多种因素的影响， 隧道塌方仍是常见的事故， 塌方直接危及施工人员的生命安全， 造成设备损坏、延误工期、增加额外工程费用等严重损失。塌方处理方案的关键是确保安全、不留质量隐患， 方案要具有可行性，省时、省工和工程费用较低。护拱法可有效处理隧道塌方。