隧道工程聚合物喷膜防水材料及应用性能研究

目前,喷膜防水技术已在矿山法隧道工程中得到了广泛的关注。该技术通过"初支–防水层–二衬"一体化结构,不仅起到较好的防水作用,还可以通过应力传递提高隧道衬砌结构的安全。分析了偏高岭土对喷膜防水材料力学性能的影响,通过试验,考察了喷膜厚度与材料拉伸性能的关系,研究了材料的耐水性能;采用光学显微镜对喷膜材料进行了微观形态表征的观察。     

大型明挖法地下工程丙烯酸盐喷膜防水应用技术

城市地下综合管廊修建的每个环节都必须重视施工质量,除混凝土结构外,管廊外包防水是直接影响到管廊使用寿命的因素。结合合肥市某综合管廊项目,详细介绍了丙烯酸盐喷膜防水系统技术应用于明挖法大型地下工程的施工技术和各关键部位的施工方法,以及丙烯酸盐喷膜防水材料与沥青基自粘防水卷材之间的过渡结构,形成了完整的外包防水体系。     

用于地下潮湿环境聚合物改性修补材料的粘结性能研究

混凝土裂缝、破损易导致混凝土中钢筋锈蚀,降低构件可靠度和耐久性,尤其是在化学环境复杂的地下工程中更为突出。基于此,文章针对地铁隧道等地下潮湿环境下混凝土裂缝修补过程中修补材料脱落和失效问题,设计了粘结拉伸试验方法,选用水性环氧树脂和丙烯酸脂共聚乳液,研究了在地下潮湿环境条件下聚合物改性修补材料与旧混凝土基体的粘结性能,并采用红外光谱(FTIR)分析其粘结机理。试验结果表明,环氧树脂和丙乳改性水泥基材料在潮湿环境下粘结强度分别提高了328%和213%,早期粘结强度发展分别较干燥环境提高了11%和9%,掺入聚合物后的反应产物能够提高材料的密实度和强度。     

聚脲喷膜材料在隧道衬砌掉块病害整治中的试验研究

针对传统掉块病害整治工艺施工工序复杂、劳动强度大、施工速度慢、工效低和费用高等缺点，提出采用聚脲喷膜材料对隧道衬砌掉块病害进行整治。通过对聚脲喷膜材料承受掉块自重和空气动力学荷载的理论分析，以及现场建立隧道衬砌模型的实测试验，重点研究了聚脲喷膜材料的粘结强度和拉伸强度。试验表明，在试块自重和空气动力学效应约14 t荷载的共同作用下，厚度为5 mm的聚脲喷膜材料未发生拉伸断裂破坏，能够承托住衬砌掉块；加载过程中试块周边一定范围内的喷膜材料发生了剥离，表明剥离范围内喷膜聚脲材料与隧道衬砌混凝土表面之间粘结强度逐步降低。为防止隧道衬砌拱部掉块，可采取增加喷膜材料与混凝土之间的粘结强度或增加喷膜材料厚度等措施。     

硫酸盐/氯盐侵蚀下水泥胶砂力学性能研究

盐侵蚀对水泥混凝土的劣化作用主要表现为对水泥胶砂的劣化。采用标准ISO抗折强度和抗压强度试验研究不同浓度复合硫酸盐/氯盐侵蚀条件下,水泥胶砂浸泡不同周期的抗折强度和抗压强度;进一步分析水泥胶砂在不同浓度复合硫酸盐/氯盐侵蚀下力学性能的变化规律,并探讨盐蚀条件下水泥胶砂性能劣化机理。结果表明:在复合硫酸盐/氯盐侵蚀下,水泥胶砂力学性能发生不同程度劣化;随着硫酸盐浓度增加,劣化效果越明显,随着氯盐浓度增加,劣化效果有所减弱;盐溶液渗入水泥胶砂孔隙中发生化学侵蚀是导致水泥砂浆性能劣化的主要原因,而氯盐能一定程度上抑制硫酸盐的侵蚀。研究成果可为复合盐侵蚀地区抗侵蚀提供一定的基础。     

石粉对机制砂混凝土性能的影响研究

文章通过试验研究了石粉对机制砂混凝土工作性能、力学性能、强度、合理砂率及耐久性的影响规律。结果表明,在含量不超过10%的情况下,石粉对机制砂混凝土的物理力学性能及工作性能具有一定的改善效果;机制砂混凝土的合理砂率对石粉含量较为敏感,石粉含量为0%、5%和10%时的最佳砂率分别为36%、33%和30%;石粉的掺入降低了机制砂混凝土抗氯离子渗透性能。     

X52管材土壤腐蚀速率测试及结果分析

根据土壤中的含水率和土壤环境中阴离子Cl-、SO2-4、HCO-3、CO2-3的浓度,通过正交设计配置了25种土壤,利用改进的电阻法,测定了X52管材在不同组成土壤中的腐蚀速率.分析了土壤组成对X52管材土壤腐蚀速率的影响.结果表明:土壤含水率是影响X52管材土壤腐蚀速率的主要因素,而且当土壤含水率小于14%时,腐蚀速率随土壤含水率的增大逐渐增大,当土壤含水率超过14%时,土壤腐蚀速率随土壤含水率的增大而下降很快;土壤溶解盐中的阴离子Cl-、SO2-4、HCO-3、CO2-3对X52管材土壤腐蚀速率的作用相对较小.     

再生沥青路面材料对碾压混凝土性能的影响评价

文章将由再生沥青路面材料(RAP)构成的碾压混凝土与全部为天然材料构成的碾压混凝土进行对比试验,研究使用RAP代替天然材料对碾压混凝土(RCC)力学性能和耐久性的影响。试验证明,碾压混凝土中含50%的RAP是可以被采用的,更节约环保。     

气田集输管道弯头失效分析

某气田L360材质埋地集输管道2年发生4次泄漏。文中通过宏观检验、化学成分分析、金相分析、硬度分析、拉伸性能分析、冲击韧性分析等综合测试方法，从材料质量、使用环境等方面分析管道失效的原因。结果表明：被测管道材料C、Si、S元素超标；介质中含有氯离子，造成管道出现应力腐蚀开裂。不合格的材料和使用环境中的氯离子综合作用导致了管道失效。     

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。     

Study on Mechanical Properties of Tunnel Lining Structure with Spray-applied Waterproofing Membrane北大核心CSCD

In order to study the influence of spray-applied waterproofing membrane layer on the mechanical properties of tunnel lining structure, a numerical calculation model of composite lining, spray-applied waterproofing lining and single-shell lining is established according to the mechanical parameters and interface parameters of waterproofing membrane measured by tests, and comparative analysis is made on the mechanical properties of the three types of lining structures. The research results show that: (1) compared with the composite lining, the stress of the secondary lining in the spray-applied waterproofing lining structure is significantly reduced, and the stress of the initial support has little change, but the displacement of both the initial support and the secondary lining increases; (2) in the spray-applied waterproofing lining structure, the whole section of the secondary lining is in the state of small eccentric compression, and the safety factor is greatly improved; (3) spray-applied waterproofing membrane layer can improve the cooperative force-bearing capacity of initial support and secondary lining, and improve the stress state of secondary lining, which is beneficial to improve the safety of secondary lining; and (4) with the increase of the cooperative force-bearing capacity of spray-applied waterproofing lining structure, the internal force of spray-applied waterproofing lining structure will be infinitely close to that of single-shell lining structure. © 2022, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.     

桥面铺装防水粘结层材料类型的选择

文章针对沥青混凝土桥面铺装结构的防水粘结层性能受到桥梁类型、荷载条件和工作环境等因素影响而难于选择的问题,对各类桥面铺装防水粘结层的使用条件和结构性能进行了研究,分析了各种结构性胶黏剂的物理性质和化学性质及工艺条件,据此制定了桥面铺装防水粘结材料的选择依据,并提出了一种性能较好的粘结剂典型配方。     

PVC防水卷材在地铁区间隧道中的应用研究

PVC防水卷材是一种高分子合成材料,具有抗拉强度高、延伸率大、使用温度幅度大、冷作业施工等优点。文章结合广州地铁五号线某区间隧道防水施工工程,介绍了PVC防水卷材的技术性能和施工工艺,并指出了PVC防水卷材施工中的注意事项,为类似条件下PVC防水卷材在区间隧道中的施工提供借鉴。     

考虑生态环境效应的止水帷幕设计方法初探

当隧道旁穿大型水体工程时,常将隧道与水体之间的止水帷幕设计为具有一定开口的结构型式,止水帷幕开口的大小直接关系到其止水能力以及对周边地下水环境的影响程度。文章依托实际工程,采用数值模拟的方法,探讨了止水帷幕开口大小(埋深和密度)对降水效果及水位回升时间的影响。结果表明:(1)止水帷幕的开口大小对水位降深的影响可分为无影响区、渐变区和突变区三个区域;对水位恢复的影响可分为渐变区和突变区;(2)止水帷幕埋深越大,降水效果越好,但回水时间越长;悬挂部分帷幕布置密度越大,降水效果越差,回水时间越短。综合降水效果、回水时间、施工成本等因素,止水帷幕设计参数的选取应落在渐变区内;(3)结合依托工程水文地质条件,给出了该工程止水帷幕设计参数值,即埋深应在14~20 m内,布置密度在0~0.8内,并通过工程应用验证了其有效性。     

铁路隧道凸壳型防排水板通水能力研究

文章基于我国铁路隧道防排水体系的技术现状及铁路隧道防排水领域存在的主要问题,介绍了凸壳型防排水板的基本特征,并对凸壳型防排水板的等效管径、通水量等进行了理论计算和研究。结果表明:单位幅宽(隧道纵向延长米)凸壳型防排水板的最小等效管径为0.0626 m,不同工况下其通水量为376~2138 m^3/d;凸壳型防排水板的通水能力是环向盲管的18~38倍;提高凸壳型防排水板凸壳体的抗压强度是确保其通水能力的有效措施;凸壳型防排水板可全面替代传统的防水板与环向排水盲管设置。     

粤赣高速公路隧道工程防排水综合治理方法

文章介绍了粤赣高速公路隧道工程的防排水设计与施工工艺。粤赣高速公路通过采取将隧道初期支护防水和二次衬砌防排水体系相结合,采用新材料,新工艺,按照“以排为主,防、截、排、堵相结合”的综合治理原则,取得了良好的治理效果,为山区高速公路隧道的防排水设计与施工提供参考。     

海底隧道注浆材料耐腐蚀性能研究及工程应用北大核心CSCD

海水具有较强的腐蚀性,极容易通过围岩薄弱区域侵蚀破坏隧道衬砌结构,为保证支护结构的耐久性,文章以普通硅酸盐水泥为基材,通过调节减水剂、速凝剂和高分子聚合物的掺量来设计耐腐蚀注浆材料的配合比,并对不同配合比注浆材料进行了耐腐蚀指标测试和现场注浆效果检验。室内试验结果表明,该注浆材料试块(水灰比为0.65~1.0)在海水浸泡360 d的强度腐蚀系数大于0.80,体积稳定性良好;为加快侵蚀速度,将试块浸泡在饱和MgSO;溶液中,注浆材料试块(水灰比为0.65)浸泡360 d的强度腐蚀系数大于0.80,体积稳定性仍良好。通过现场注浆试验对结石体强度进行测试,测试结果表明,在饱和MgSO4溶液中浸泡180 d的浆液结石体的点荷载强度均值为0.931 kN,比未浸泡试块的强度均值0.984 kN减少了5.5%,进一步验证了注浆材料的耐腐蚀性能。     

河西地区盐渍土路基综合处治技术体系与施工质量控制研究

通过对河西地区七瓜项目沿线盐渍土类型、分布特点、损坏特征及盐胀机理的分析,按照"防盐、隔盐与消胀"为一体处治思路,首次大面积采用反渗透脱盐净水技术、闷料及非盐砂砾土填料、"两布一膜"与未筛分碎石阻断层、消胀槽、桥涵台背回填、防排水及边坡防护等技术措施,提出了不同技术措施的作用机理、技术特点与施工质量控制要点,建立了河西地区盐渍土路基综合处治技术体系,为后期类似工程提供重要理论依据与技术支撑,具有积极行业示范效益与推广价值。     

新型单层保温海底管道节点防水研究

单层保温海底管道的管端(节点)防水是应用于海洋工程的关键技术之一。文中主要选用防水材料SPUA制作适用于海底保温输送管道管端防水的新型防水结构,并进行了该防水结构在模拟水下环境下的防水实验研究。实验结果表明:SPUA涂层结构施工方便、环保、质量可控,材料成本较低,经济效益明显,可应用于浅海水域的单层保温管,具有很好的应用前景。