摘要：水工隧洞是如今水利地质工程中不可缺失的重要内容，无论是对于民生、生态，还是对于经济发展、人员安全防护都有极其重要的意义。本文主要对隧洞中混凝土裂缝产生的原因进行着重分析，首先介绍了水工隧洞相关概念以及裂缝主要类型，其次，针对目前的裂缝类型进行成因分析，再次，对于裂缝处理，进行有步骤的阐释，最后提出可行的控制措施。
关键词：水工隧洞；衬砌；混凝土裂缝；控制措施
引言：
对于水工隧道所产生的裂缝进行处理，我们一般有以下几个目的，其一为了结构防渗以及弥补漏洞，从而使之在使用过程中不会因为渗漏问题，从而引起周围的地质环境发生改变，从而造成结构变形。其二，对于当前的隧洞结构进行进一步的补充加强及结构加固。防止一次性过水量较大造成压力增大从而引起隧洞结构变化，并减少后期养护工作量及增加隧洞的使用年限。
1、概述
（一）概念
由直接在地表表面上的山体或地表之下开凿的水洞被统称为水工隧洞。其由于本身功能的不同，被分为两大类，四个方面。两大类分别指引水及泄水，而四个方面分别为民用隧洞，水利隧洞，尾水隧洞以及排沙隧洞。
（二）类型
根据目前隧洞在施工过程中的实际情况，我们可以将其裂缝主要根据其成因分为以下几种。其一，由温度变化导致裂缝出现。之所以出现温度改变，是由施工环境温度变化及混凝土原因有关。由于其温度改变，对其施工材料造成梯度应力，而引发结构改变，被称为温度裂缝[1]。其二，由于干缩所导致的裂缝出现，这主要是因为原材料中所含的水分过度蒸发从而导致岩石和周围模板发生结构改变，被称为干缩裂缝。其三，由于受到外部风力以及其他因素多重作用，由此导致其混凝土在没有彻底凝固之前出现体积收缩情况，容易出现龟裂现象，被称为收缩裂缝[2]。其四，原材料是导致裂缝出现的一大原因，由于原材料配比问题导致其中的碱性离子过多并与其他拌合物产生化学反应从而使混凝土结构本身出现膨胀以及开裂问题。其五，在一定情况下，由荷载变化及基础受损产生变形裂缝，在较为强烈的外力作用下，容易使整个结构产生不稳定变化[3]。其六，由于设计人员及施工人员本身失误所导致的施工裂缝，也是导致裂缝出现的主要原因之一。
2、裂缝成因
（一）设计问题
由于设计问题导致裂缝发生概率增大，也是我们现如今仍旧需要正视的问题。通过对于当前国内隧洞施工程序及结果进行分析，我国在进行此类工程建设过程中仍然带有一定的盲目性，缺乏专业性[4]。以设计之前的勘察工作而言，随意性较大，缺乏一定的科学性并在管理质量上并无法达到既定目标。
（二）施工问题
施工问题是现如今隧洞结构中施工缝产生的主要原因之一，也是进一步引起其他类型裂缝出现的主要成因。目前我国的隧洞施工存在以下几点问题。其一，在隧洞开挖过程中，成型效果较差。进一步引起厚度问题以及脱空现象。其二，在施工之前没有按照规定进行测量工作，在大多数情况下，为了节省施工时间主要依靠施工经验作为操作依据，因此其专业性具有较大的不确定性。其三，在施工的过程中，由于用量失误以及自身专业性因素导致随意掺加原料及水问题较为严重。因此，最终施工质量不能保证，容易造成收缩裂缝现象。其四，振捣过程中不均匀现象出现较为频繁，一方面是由于施工人员技艺缺乏专业性，一方面也是由于作业人员责任意识不强。其五，养护问题对于最终施工成效有较大的影响作用。一方面是养护环境，另一方面是养护手段。只有当这两者同时达到标准，才能够尽可能的保证混凝土施工质量，避免荷载裂缝产生。
（三）材料問题
材料质量，类型以及用量是决定施工质量的重要标准。不同批次，不同类型，质量不一以及用量差异材料在施用过程中，极有可能会导致结构，应力，荷载，塑性等等量化标准产生改变，从而引起裂缝出现。
（四）外部原因
以上三种原因主要极有可能因为地质情况的多变性，施工建设的不确定性以及其他客观因素导致结构裂缝的发生。而除此之外，还有以下两种原因，其一是温度改变造成，其二是应力效应造成。温度不论对于哪类建筑都是重要的影响因素。最大程度上影响被动使用性能，并随地区差异，气候条件等等原因表现程度不一。而应力不论是在施工过程中，还是使用过程中都是重要的影响要素。在此过程中周围岩体，以及施工结构本身共同产生应力，影响着整个施工质量。
3、处理步骤
（一）方式选择
灌浆方式一般分为水泥灌浆及化学灌浆两种，由此选择不同的浆材，浆材需要保证可灌性与一定的耐久性。而由于水工隧洞一般的裂缝较小，外部压强较大，水泥浆材及其方式难以处理，因此，我们选择浆材主要围绕EAA，CW，LPL这三种化学材料，以达到补强以及防渗漏的效果。选择之后，通过打孔，埋管以及注浆完成，而浆材是保证质量的直接途径。
（二）打孔
在注浆之前，我们需要进行打孔以及埋管来保障灌浆的效率及质量。首先我们需要进行实际考察辨明裂缝类型及产生成因，针对其制定具体方案。其次，我们需要采用利用工具如水枪，对于裂缝的周边以及缝面进行仔细清洁，从而保证灌浆效果。最后我们进行打孔及埋管，缓解由于水工隧洞一般所产生的裂缝宽度较小，承受的水压较大所引起的问题，确保最终的注浆质量。我们需要按照指定打孔及埋管规范进行斜孔钻打及上下埋管。倾角一般为50度，深度在30厘米左右为浅孔，倾角为70度，深度在45厘米左右为深孔，范围不超过裂缝中心15厘米半径，两孔交叉进行，在裂缝中心两侧。而在埋管过程中，一是注浆管，二是回浆管，注浆管位于裂缝下层，管径达到八厘米，深度在五厘米左右；回浆管位于裂缝上层，同样管径达到八厘米深度在十厘米。除此之外，必须做好所注浆裂缝的密闭性防护措施，如，可以用堵漏化剂。最后做好通风检查，并进行浆液的配置，其中需要注意的是时刻保持温度在25℃左右。
（三）注浆
在注浆过程中采用注浆嘴进行处理能够最大限度保证注浆效率及质量。需要经过检查注浆嘴性能，清洗，布置，注浆以及最后封缝几个步骤。其中需要注意的是在布置注浆嘴时，需要按照缝宽情况采用不同方案。在封缝的过程中，同样需要根据注浆效果采用堵漏化剂进行缝口的封堵防护，并使其尽快固化减少外界压力，风力，温度等因素影响。
4、控制措施
（一）改良升级材料
通过上文分析，我们得知，材料是保证施工质量的重要基础，因此，我们加强裂缝控制首先需要通过改良及升级材料加强其在具体适用过程中的抗性。而材料影响施工质量主要源于以下几个指标。其一是材料的极限拉伸作用力，其二是最终施工混凝土强度，其三则是在施工过程中的质量平均情况。通过改善以上三个指标，从而使其原材料在选用，配比，施工过程中更加符合施工环境，符合施工设计，符合施工工艺。其中水泥材料应当注意吸水率，干缩率问题，从而选择适合当前地质环境，气候环境等等因素的质量较高等水泥种类。在实现配比时，为了进一步降低其化学作用，增加其实用性能，我们还需要通过掺加一定的化学合剂，如，引气剂，减水剂以及缓凝剂等。在拌合的过程中，应当注意温度，用量，水量等对最终混凝土材料质量的影响，是可以通过加强拌合的自动化水平，智能化水平来控制拌合质量，以提高拌合的精准度。在运输的过程中，应做好材料保护工作，尽量减少外部环境对其质量的影响。
（二）合理设计浇筑
合理的设计和规范的浇筑为确保施工质量的重要要素。而通过现如今国内对相关设计理论及实践成果的考察分析。我们进一步发现，在浇筑结构温度控制过程中浇筑的一次性尺寸及范围对齐有明显的影响作用。因此，我们需要通过合理的分块来克服施工环境对于裂缝产生概率的影响。我们可以通过以下几点进行。其一，应当不断加强施工的机械化水平，尽量以智能化操作精准控制浇筑质量性能的平均差距。其二，必须继续加强施工管理水平，确保人员在施工过程中的工艺规范性从而保证最终施工质量。其三，应当不断促进实验室实验及理论研究的发展，从而为施工分块设计提供良好参考及科学依据。其四，不断提高对于施工设计的标准，以高标准，高要求促使施工质量稳步提升。
（三）加強养护管理
而通过以上分析，我们也发现温度，湿度，荷载等等是决定水工隧洞性能的重要因素。我们需要通过加强养护管理，从而提高混凝土的耐久作用。在养护时，我们应当按照规定工作步骤实施养护。如，确保养护时间，一般养护时间应当在28d以上，尽可能的减少环境对其影响作用。
【结束语】
本文主要针对水工隧洞中所产生的裂缝进行类型介绍、成因分析，并在分析的基础上给出合理处理裂缝的步骤、注意事项，最终根据相关经验结合全文分析提出适用的控制措施。当下，水工隧洞由于使用范围较广，对其实际使用质量有严格要求，与之相对的是施工环境较为恶劣，因此，在一定程度上加大了施工难度。我们应当积极探究更加先进的施工手段以促进质量及效率双提升。
参考文献：
[1]刘旸.水工隧洞衬砌混凝土裂缝的防治及处理[J].科技创新与应用，2014（11）：147-147.
[2]孙笑.基于断裂力学的水工隧洞衬砌混凝土裂缝扩展机理研究[J].科学咨询：科技·管理，2017（11）：30-31.
[3]柯柳英.水工隧洞混凝土结构温控防裂措施研究[J].青年科学月刊，2014（8）：88-88.
[4]徐茂华，李亮.锦屏二级水电站引水隧洞衬砌混凝土裂缝的处理[J].四川水力发电，2015，34（a02）：17-20.