隧道喷射钢纤维混凝土支护的力学特性及其施工技术

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1、BDGEANDTUNNELCONSTRUCTIONANDMACHINERY文章编号：1000—033X(2015)06—0092—03隧道喷射钢纤维混凝土支护的力学特性及其施工技术胡雪钦，陈思茹。(1．湖南广播电视大学，湖南长沙410004；2．陕西交通职业技术学院，陕西西安710018)摘要：阐述了钢纤维掺合料对混凝土性能的改善机理及技术原理，并与非复合型混凝土进行对比分析；探讨喷射钢纤维混凝土支护隧道围岩的主要力学特性与作用机理；论证了在隧道支护工程中使用喷射钢纤维混凝土可以满足新奥法的要求；

2、并对湿喷钢纤维混凝土施工的关键技术进行了简要介绍。关键词：钢纤维混凝土；隧道支护；力学特性；作用机理中图分类号：U455．4文献标志码：BMechanicalPropertiesandConstructionTechnologyofSteelFiberReinforcedShotcreteasTunnelSupportHUXue—qin．CHENSi—ru(1．HunanRadioandTelevisionUniversity，Changsha410004，Hunan，China；2．Shaanx

3、iCollegeofCommunicationTechnology，Xi’an710018，Shaanxi，China)Abstract：Thetechnicalprincipleofimprovingtheperformanceofconcretewithsteelfiberwasexpounded，andacomparisonwithnon—compositeconcretewascarriedout．Themechanicalpropertiesandworkingprincipleofap

4、plyingsteelfiberreinforcedshotcretetosupportsurroundingrockswerediscussed．ItisstatedthatusingsteelfiberreinforcedshotcreteastunnelsupportmeetstherequirementofNewAustrianMethodandhasgreatprospect．Andkeytechnologiesoftheconstructionwerebrieflyintroduced

5、．Keywords：steelfiberreinforcedshotcrete；tunnelsupport；mechanicalproperty；workingprinciple0引言1钢纤维混凝土支护技术原理在隧道施工中，围岩支护具有良好的稳定性，是钢纤维具有很高的强度和韧性，在喷射混凝土保证开挖施工的安全、开挖质量、使用性能和效果的拌和物中掺人适量的优质钢纤维，经过特定的投料关键。然而，许多隧道开挖层处于地下水丰富、岩石顺序和一定时间的拌和后，便可成为钢纤维均匀分破碎、多断层的软弱围岩环境中，

6、这些不良地质会给布的可喷射的新型特种混凝土。由于大量钢纤维均隧道施工带来许多困难，或导致施工后产生许多病匀、等向分布于混凝土中，与混凝土形成较大的接触害。业内学者们对围岩支护曾做了大量的探索，采面，从而使混凝土在抗拉、抗剪、抗弯、耐磨、抗冲击、用过许多有效的工程措施，其中采用喷射钢纤维t昆抗裂等性能方面都有较大的提高。此外，钢纤维的凝土是国内近年来借鉴和运用国外经验发展起来的存在还能对混凝土张拉裂缝的发展起到阻碍及控制一种技术可行、效果理想的工程措施。作用，防止裂缝产生所造成的内部钢筋加速腐蚀及收

7、稿日期：201411—2392BRIDGEANDTUNNELCoNsTRU(rIoNANDMACHINERY混凝土劣化等问题，能够达到在建设工程中普通混在初始微裂纹、微孔隙。当构件受力后，截面上的各凝土难以满足的技术要求。质点受力极不均匀，会出现大量的应力集中点，迫使微纹、孔隙不断发展，从而发生开裂。在昆凝土中加2力学特性与性能对比分析入钢纤维后，一方面改善了基体的质量，降低了混凝由试验可知，在混凝土中添加适量的钢纤维，其土内部缺陷处的应力集中系数，从而提高了混凝土抗压强度、抗剪强度、抗弯强度、抗

8、变形能力、抗裂能的应变能力和韧性；另一方面，钢纤维起到了阻止裂力均有较大的提高，特别是韧性指数的提高达几十缝的产生和发展的作用，同时也提高了混凝土基体个数量级。韧性指数的提高又使得混凝土的残余抗的变形能力[6-7]。不同混凝土的性能(相对于素混凝弯拉强度得到了很大的提高，增强了混凝土在出现土)对比如表1所示。裂纹后的应变能吸收能力和延伸性能。因此，在混表1不同混凝土性能对比凝土中加入钢纤维后将脆性材料变成了韧性材料，项素混钢筋混钢纤维混目凝备注使混凝土的力学性质发生了根本变化。评价