喷射混凝土单层衬砌抗渗机理及防水技术研究设想

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1、2013．NO．9第12卷总第119期技术与材料27基金论文：该文为国家自然科学基金资助项目(项目批准号：51108388)、中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(项目编号：SWJTU11ZT33)和教育部创新团队发展计划资助项目(项目编号：IRTO955)论文之一。doi：10．39694．issn．1671-9107．2013．09．027喷射混凝土单层衬砌抗渗机理及防水技术研究设想StudyonImpermeabilityMechanismandWaterproofTechnologyofShotcretewithSingleShell张俊儒(西南交通大学交通隧道

2、工程教育部重点实验室、四川成都6100311摘要：近年来随着喷射混凝土施工工艺和质量性能的提高。单层衬砌技术得到了迅速发展，在世界上许多国家都有了不同程度的应用．然而喷射混凝土单层衬砌的抗渗性能及防水技术却阻碍着该技术的全面推广在此背景下．该文对国内外喷射混凝土单层衬砌抗渗及防水技术进行了调研，提出进一步深入研究的思路和设想。主要基于两个层面：一个是基于多元复合胶凝材的喷射混凝土抗渗性能的研究．包括抗渗性能评价、渗透机理分析以及抗渗技术措施等；另一个是喷射混凝土单层衬砌结构的抗渗计算的研究．通过建立渗水预测模型．求解渗水高度和各支护层渗透系数之间的关系，并优选最佳方案，实

3、现对整个支护体系的抗渗计算。关键词：喷射混凝土；单层衬砌；抗渗机理；抗渗性能；防水技术；速凝剂；胶凝材料；纤维增强中图分类号：U451．4文献标识码：A文章编号：1671—9107(2013)09—0027—04Abstract：Withtheimprovementofshotcrete’Squality,performanceandconstructiontechnology，singleshellliningtechniquehasdevelopedrapidlyinre—centyearsandhasbeenappliedthroughoutthewodd．Butt

4、heproblemsinitsimpermeabilitymechanismandwaterprooftechnologyalehinderingitswidepopularization．Thetwoproblemsalestudiedandideasforfurtherstudyarealsoproposed．Thestudyisfocusedonthefollowingtwoaspects：theimpermeabilitymechanismofshotcreteofmulti—componentcementitiousmaterial，includinganti—

5、impermeabilityassessment，impermeabilitymechanismanalysisandanti—impermeabilitytechnicalmeasures；theanti—impermeabilitycalculationofshotcretewithsingleshelllining，andtherc1ationsbipbetweenwaterpenetrationheightandpermeabilitycoeficientofeachsupportinglayerisworkedoutthroughthewaterseepagep

6、rqdictionmodeltooptimizetheplanandcalculatetheimpermeabilityofthewholesupportsystem．Keywords：shotcrete；singleshelllining；impermeabilitymechanism；waterprooftechnology；accelerator；cementitiousmaterial；fiberstrengthening0引言喷射混凝土单层衬砌(singleshelllining)是20世纪70年代发展起来的一种隧道支护体系，与复合式衬砌相比，单层衬砌具有以下特

7、征．f1)整个支护作业是用喷射方法多次完成，从根本上改变了隧道衬砌的施工工艺c说明：只有局部围岩不稳定地段才增加模筑混凝土衬砌)：图1卡迈尔公路隧道图2关长山隧道(2)各支护层间不设置防水板，一方面可简化施工工序；另一方面可通过各混凝土层间径向和纵向上的抗滑移性使小，也很容易出现渗水、甚至滴水现象，严重影响了单层衬砌得各混凝土层形成共同承载体系，提高其承载能力：的使用功能：另一方面对喷射混凝土的研究主要集中在力学(3)单层衬砌结构可降低工程造价、缩短工期：同时便于性能方面，基本没有涉及喷射混凝土的耐久性，特别是目前备维修养护．