基于CSL隧道支护结构的喷膜防水层黏结性能试验研究北大核心CSCD

文章针对隧道渗漏水严重的问题,采用一种新型隧道喷膜防水技术,建立与前、后混凝土均具有黏结性能的隧道支护结构形式(CSL),从而克服混凝土加防水板的传统支护结构在防水性能上的弊端。喷膜防水层与前、后混凝土间的黏结性能是CSL设计的一个重要参数,直接决定CSL的防水和支护性能。鉴于此,文章开展了CSL隧道支护结构喷膜防水层黏结性能试验,研究喷射混凝土基面干湿状态、膜层厚度对CSL黏结性能的影响。研究表明:层间黏结强度与膜层厚度的平方根成反比;在保证喷射混凝土基面无流动水的情况下,喷射混凝土基面含水有助于提高防水膜与喷射混凝土的黏结强度,充分发挥其黏结性能;随着含水率的增加,CSL结构黏结强度呈现逐渐增大的趋势。     

纤维混凝土隧道衬砌力学性能研究综述

混凝土是由细骨料、粗骨料、水泥等材料组成的一种复合材料,在混凝土基体中掺入纤维可在一定程度上改善混凝土的性能。文章主要从静力学和动力学两个方面对目前国内外关于纤维混凝土隧道衬砌力学性能的研究现状展开阐述和分析,在静力学方面主要从纤维掺量、纤维种类、形状、承载力计算方法等方面对其抗压、抗剪以及韧性性能进行了深入的研究和探讨;在动力学方面主要分析研究了纤维混凝土结构的变形破坏机制以及纤维的种类、掺量、尺寸大小等对纤维混凝土的抗震、抗冲击和抗爆三个方面的影响。结果表明,在混凝土中掺入一定量的纤维后,其抗压、抗剪以及韧性性能都得到明显的提高;在混凝土中加入纤维能够阻止混凝土内部裂纹的产生和发展,改善混凝土在动力响应作用下的结构变形;如何充分发挥纤维混凝土的韧性性能以及确保复杂地质条件下纤维混凝土隧道衬砌结构的安全性是今后研究的热点和难点。     

液体速凝剂对喷混凝土耐久性的影响研究

文章介绍了地下工程中喷混凝土耐久性的试验方法,并根据试验结果研究分析了了不同种类液体速凝剂对于喷混凝土耐久性的影响.分析结果表明,低碱型液体速凝剂可明显促进喷混凝土的收缩、降低混凝土的抗冻性和抗渗性能;而无碱液体速凝剂对于喷混凝土的耐久性能影响较小.扫描电镜和水泥浆体的孔结构分析表明,低碱液体速凝剂可使水泥水化产物结构疏松,同时增加水泥浆体中有害孔的含量;而无碱速凝剂则可促进水泥水化产物网络结构的形成,对水泥浆体孔结构也无不利影响.     

隧道不同支护体系的支护效果模型试验研究

为研究隧道不同支护体系的支护效果,文章以Ⅳ级围岩双车道公路隧道为研究对象,采用相似比为1∶30的模型试验研究不同支护体系的承载能力,取拱顶位移20 mm(换算成隧道原型则为60 cm)时的外部荷载作为围岩-支护体系的极限承载能力,试验结果表明:(1)不论是围岩+系统锚杆+喷射混凝土,还是围岩+喷射混凝土,或者是围岩+系统锚杆支护体系,其极限承载能力均较毛洞状态有很大提高。其中围岩+系统锚杆+喷射混凝土支护体系提高了56.8%,围岩+喷射混凝土支护体系提高了48.3%,围岩+系统锚杆支护体系提高了47.8%;(2)系统锚杆+喷射混凝土的支护效果最好,其次为喷射混凝土,再次为系统锚杆。而系统锚杆与喷射混凝土的支护效果相差无几,难分伯仲;(3)系统锚杆和喷射混凝土的联合支护并没有达到1+1=2或者2的效果,可以做适当优化。     

海相地层地铁盾构隧道钢纤维混凝土管片材料性能试验研究

在普通混凝土中掺入一定量的短钢纤维可改善和提高结构的整体性能。目前钢纤维混凝土已在地上结构得到了应用,但在滨海海相地层地铁盾构隧道中尚无应用案例,其相关技术指标与设计参数尚需进一步研究与完善。为此,文章依托深圳地铁西丽湖—西丽区间隧道工程,采用室内试验分析方法,针对海相地层地铁盾构隧道钢纤维混凝土管片开展研究,结果表明:(1)钢纤维对混凝土的各项强度有一定的增强与改善作用;(2)钢纤维的长度及最大粒径粗骨料的合理比率对提高混凝土管片抗折强度十分重要;(3)砂率的变动对拌和料的和易性能产生较大的影响;(4)钢纤维存在一个合理的掺入量;(5)钢纤维使纤维混凝土的微裂缝减少,孔隙结构得到改善,从而提高了管片的抗渗性能。     

万军回隧道钢纤维喷射混凝土施工

本文简要介绍了钢纤维喷射混凝土用作永久支护在万军回隧道施工中的应用，通过在喷射混凝土中掺加一定数量的微硅粉以改善混凝土硬化后的性能，使喷射混凝土的抗压强度和韧度系数满足了设计要求，该技术对今后类似工程施工有一定借鉴意义。     

隧道钢管混凝土复合支护结构承载特性研究

为研究钢管混凝土复合支护结构变形破坏特征及承载机制，考虑拱架-混凝土粘结滑移特性，在支护结构典型破坏模式的基础上，开展支护结构纯弯室内试验及精细化数值模拟研究，对试件在弯矩作用下的力学响应进行深入分析，明确拱架布设位置、喷射混凝土强度、钢筋网直径及保护层厚度等参数对结构承载性能的影响规律。结果表明，钢管混凝土无钢筋网试件（SRCS-FW）强度较低，混凝土迅速开裂后与拱架发生滑移破坏，钢管混凝土双层钢筋网试件（SRCS-FS）变形效果较好，呈现较好的后期承载特性；SRCS-FS试件临界滑移破坏强度较高，其极限弯矩比SRCS-FW试件极限弯矩高40.9%；构件弹性变形阶段拱架、钢筋网、混凝土三者协同作用效果明显，开裂阶段试件拉力主要由受拉侧钢筋网和拱架分担，压力由拱架和受压区混凝土分担；支护结构参数设计要综合分析其承载性能、经济性及工程经验和施工便利性。     

单层衬砌聚烯烃粗纤维喷射混凝土性能试验及工程应用

为了研究聚烯烃粗纤维混凝土喷层在隧道单层永久衬砌支护中的适用性,根据合成纤维喷射混凝土结构力学原理,首先对聚烯烃粗纤维在混凝土中的增强力学作用机理进行了分析,然后对聚烯烃粗纤维喷射混凝土的力学性能及耐久性进行了室内试验,并依托青岛地铁西镇车站工程实例,对其拱顶下沉、水平收敛、地表沉降监控量测结果进行了分析,同时采用FLAC3D数值计算软件进行分析,结果表明,聚烯烃粗纤维喷射混凝土抗压、抗拉强度高,韧性好,耐久性优良,现场喷射作业回弹率小,是一种理想的单层永久衬砌支护材料,具有较好的推广应用价值。     

循环冲击荷载下喷射混凝土的动态力学性能及破坏模式研究

地下空间中频繁的动态荷载扰动会对支护结构的安全造成严重威胁。为探究喷射混凝土在高应变率循环冲击荷载下的动态力学性能变化和破坏模式,本文依托老营盘隧道,采用直径50mm的分离式霍普金森压杆（Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB）对混凝土试件开展循环冲击试验,从应力—应变行为、动态力学性能指标、能量转化规律、破坏模式等方面进行分析。研究结果表明,随着冲击次数增加,喷射混凝土峰值应力逐渐减小、极限应变和平均应变率逐渐增大;喷射混凝土吸收能基本不变,反射能增加、透射能降低;冲击过程中喷射混凝土试件中心细长微裂缝逐渐发育并增多,裂缝从外侧向中心处延伸,最后裂缝贯穿整个混凝土结构,发生突变破坏。     

MMB30喷射混凝土施工技术研究

为更好地应用MMB30喷射混凝土施工技术,结合黑山南北高速公路建设项目,介绍MMB30喷射混凝土的特点,并在成本、质量及环保方面与干喷混凝土施工技术进行对比,阐述MMB30喷射混凝土的配合比设计和施工要点,总结施工控制中的注意事项,以及MMB30喷射混凝土回弹影响因素,以供其他工程参考。     

内养护技术在水泥混凝土路面中的应用分析

内养护技术作为一种新的养护方式,对公路用水泥混凝土性能发展具有不可预知的潜在效果,文章通过抗压强度试验、抗渗性能试验与早期抗裂试验对掺加不同内养护材料的混凝土进行研究分析。试验结果显示:内养护(SAP和轻骨料)水泥混凝土的抗渗性能和抗裂性能得到了显著改善,且随内养护材料用量的增加而逐渐提高;力学强度试验发现SAP和轻骨料对混凝土的强度具有劣化作用,随材料用量的增加而劣化效果逐渐严重(尤其是混凝土早期强度)。     

微硅粉在万军回铁路隧道施工中的应用

采用挪威法（NTM）设计和施工的隧道，除对围岩进行定量描述外，其主要内容是以锚杆配合钢纤维喷射混凝土作为永久支护。本文主要通过万军回隧道钢纤维喷射混凝土取得的效果，介绍微硅粉首次在铁路隧道施工中的应用，对今后喷射混凝土施工有一定借鉴作用。     

隧道单层衬砌结构水压力特征研究北大核心CSCD

针对隧道单层衬砌材料性能、结构受力状态等的研究成果较多,但对于水压力分布特征的研究较少。基于此,以单层衬砌喷混凝土单一结构和复合式夹心结构为研究对象,基于渗流连续性方程和达西定律,推导了水压力计算公式,分析了喷混凝土层渗透系数、单层衬砌厚度等因素对水压力的影响规律。研究结果表明:(1)进行单层衬砌设计时,应采用围岩注浆等措施减小围岩渗透系数,设置必要的排水措施,不宜特别强调外层喷混凝土层的抗渗能力,以降低单层衬砌结构水压力;(2)单层衬砌厚度在满足围岩荷载和自重荷载作用的前提下,宜尽量减小厚度,建议厚度不超过40 cm;(3)复合式夹心结构的内层厚度应小于外层厚度的4/5。     

装配式组合钢板梁桥螺栓连接件受剪性能研究

文章提出了一种预埋钢板式桥面板结构以提升装配式组合钢板梁桥中混凝土板的开孔精度和质量,并通过ABAQUS有限元软件对该结构螺栓连接件进行了三维实体建模,以预紧力大小、界面摩擦系数、螺栓强度等级、螺栓直径和混凝土强度作为参数对螺栓连接件的抗剪承载力进行了研究。分析结果表明,螺栓连接件抗剪承载力主要与螺栓的强度等级和直径有关,所提出的预埋钢板式桥面板结构可充分发挥螺栓连接件的抗剪性能。     

PJ—5型喷射混凝土机器人的研制

ＰＪ－５型喷射混凝土机器人是一种用于地下工程中喷射混凝土支护的程控机械手，它替代了传统的人工现场操作方式，降低了工人的劳动强度，避免恶劣的工作环境对操作者健康的危害。本文介绍ＰＪ－５型喷射混凝土机器人的机构设计、运动学分析以及软件设计等主要研制工作。     

干线公路高模量沥青混凝土应用研究

文章试验研究了不同PR/RA改性剂掺量的高模量沥青混凝土(HMAC)的抗车辙性能,分析了层位、层厚、模量、轴载、温度和荷载次数等因素对高模量沥青混凝土路面抗车辙性能的影响程度,提出了合理的路面层位设置、模量取值范围及路面结构组合,并通过某干线公路试验路段,验证了高模量沥青混凝土的抗车辙效果。     

橡胶表面改性对橡胶混凝土性能的影响研究

为了研究橡胶集料表面不同改性方法对混凝土性能的影响,文章采用水洗、NaOH溶液处理和Ca(ClO)₂溶液处理三种橡胶表面改性方法,分别对橡胶集料进行持续2 h、24 h、72 h的浸泡后,开展抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验、渗水试验、干缩试验及扫描电镜试验并进行分析。结果表明：三种表面改性方法均能提高橡胶混凝土的性能,Ca(ClO)₂处理对改善混凝土的强度、渗透性和干缩性能效果最佳;随着Ca(ClO)₂处理时间的延长,混凝土的28 d抗压强度和劈裂强度分别可达普通水泥混凝土的0.93倍和0.87倍;Ca(ClO)₂处理增强了水泥浆体与橡胶集料之间的粘结,这种微观结构的改善也导致混凝土的强度增加、透水性降低、干缩性能提高。     

冻融环境下钢筋混凝土粘结性能研究现状

基于国内外关于钢筋混凝土结构在冻融循环作用下钢筋和混凝土之间粘结性能的研究进展,重点总结了在冻融条件下以及冻融和腐蚀、荷载等因素共同作用下钢筋混凝土粘结滑移性能的研究进展和现状,综合分析了现有的研究成果,在此基础上提出了一些不足和建议。     

SAP内养生混凝土试验研究

为了研究高吸水性树脂(SAP)对混凝土相关性能的影响,确定高速公路桥梁工程内养生混凝土的最佳SAP掺量,文章通过制备不同SAP掺量的混凝土拌和物及试件进行试验,研究了SAP掺量对混凝土坍落度、干缩率以及抗压强度的影响。研究结果表明:掺加SAP能有效降低混凝土拌和物的流动性;掺SAP内养生剂对混凝土干缩性影响较为显著,当SAP掺量为0.3%时,混凝土的干缩率相对较小;对于7d养护龄期的混凝土,SAP掺量变化对混凝土抗压强度的影响不显著;对于28d养护龄期的混凝土,掺加SAP会降低混凝土的抗压强度,当SAP掺量为0.2%时,混凝土抗压强度减小程度相对较低;根据现场桥梁结构后期监测数据,所浇筑内养生混凝土的后期强度及性能均能满足要求。     

工程纤维性能试验与研究

介绍了高强改性聚酯合成纤维和盾铃型钢纤维混合应用,并对混合纤维混凝土抗裂、增强基本性能与基准混凝土试件性能进行了对比试验研究,试验结果表明,混合纤维混凝土明显改善混凝土的抗冲击性能,提高混凝土抵抗早期收缩裂缝的能力,有利于提高混凝土在恶劣环境下结构的耐久性.