海底隧道衬砌混凝土在多种因素下的冻融损伤

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1、第35卷第1期广西大学学报：自然科学版Vo1．35No．12010年2月JournalofGuangxiUniversity：NatSciEdFeb．2010文章编号：1001-7445(2OLO)01-0090-06海底隧道衬砌混凝土在多种因素下的冻融损伤金祖权，赵铁军，侯保荣，张鹏，李秋义(1．青岛理工大学土木工程学院，山东青岛266033；2．中国科学院海洋研究所，山东青岛266071)摘要：调查了胶州湾海底隧道衬砌混凝土面临的气候环境，提出了隧道洞口段衬砌混凝土抗冻指标要求。以水和海水为冻融介质，对标准

2、养护和现场养护的胶州湾海底隧道衬砌混凝土施加应力比为0，25％和50％的弯曲荷载，进行快速冻融试验。研究结果表明：胶州湾海底隧道洞口段衬砌混凝土快速冻融循环次数应大于300次，且应通过防水处理提高其抗冻性能。相比于标准养护，现场养护劣化了混凝土的抗冻性能，经过300次冻融循环，混凝土质量损失和相对动弹性模量损失分别提高了1．5％和15％。海水中的氯盐和硫酸盐使得}昆凝土表面剥落程度增加，但内部损伤程度却相应下降。弯曲荷载劣化了混凝土抗冻性能，且随应力比增加而增加。对胶州湾海底隧道200m施工里程内混凝土抗冻性能

3、调查表明：衬砌混凝土质量稳定，抗冻性能良好，满足设计要求。关键词：海底隧道；衬砌混凝土；冻融损伤；弯曲荷载中图分类号：U454文献标识码：AFreeze--thawdamageofliningconcreteundermulti--factorsinsubseatunnelJINZu—quan'。，ZHAOTie—jun，HOUBao—rong，ZHANGPeng，LIQiu—yi(1．SchoolofCivilEngineering，QingdaoTechnologicalUniversity，Qingdao

4、266033，China；2．InstituteofOceanology，TheChineseAcademyofScience，Qingdao266071，China)Abstract：JiaozhouBaysubseatunnelisthesecondself-buildingsubseatunnelinChinaandthe3rdlongestsubsearoadtuflnelinthewordwiththedesignedservicelifeover100years．Theserviceell—viro

5、nmentofliningconcreteinJiaozhoubaysubseatunnelwasinvestigatedandtheanti—freezeindexofliningconcreteinthemouthofsubseatunnelwasproposed．Thedamagebehaviorofliningcon—cretesubjectedtocombinedactionoffreeze—thawcyclesandloadingwasinvestigated．rheloadingswjththes

6、tressratioof0．25％and50％areappliedtotheliningconcretescuredinstandardcondi．tionandinfieldwiththefreeze．thawsolutionofwaterandQingdaoseawater．Resultsindicatedthatthefreeze．thawcyclesofliningconcreteinJiaozhoubaysubseatunnelshouldbemorethan300timesandtheeffecti

7、vewaterproofmeasuresshouldbetaken．ThefreezeresistancecapacityofliningconcretecuredinfieldiSworsethanthatcuredinthestandardcondition．Whenliningconcretesub．iectedto300timesoffreeze．thawcycles．itsmasslossrateandtherelativelydynamicmodulusofe—lastically(RDME)los

8、sincreasedby1．5％and15％，respectively．Thechlorideandsulfateionsinseawateraggravatedthesurfacespallingbutlightenedtheinternaldamageofliningconcretecaused收稿日期：2009-08—16；修订日期：2009—10-26基金项目：国家自然科学基金