水工隧洞全断面钢衬灌胶加固有关问题研究.pdf

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1、第36卷第1期人民黄河Vol_36，No．12014年1月YELLOWRIVERJan．，2014【水利水电工程】水工隧洞全断面钢衬灌胶加固有关问题研究董昊雯，张瑞洵，周风华(黄河勘测规划设计有限公司，河南郑州450003)摘要：已建水工隧洞工程由地质条件变化、施工缺陷、结构老化、周围新建工程等原因导致结构强度不足或局部渗漏时，需要进行结构补强和防渗加固处理，而传统加固技术很难达到预期的效果。通过对隧洞全断面钢衬灌胶加固关键技术问题的分析研究，提出隧洞结构加固需要从衬砌结构强度、渗流和钢衬抗外压稳定三个方面进行分析计算，采用半解析有限元法求解压力钢管稳定性问题比较合理，计算结果可靠。通

2、过工程实例设计分析和运行效果检验，认为全断面钢衬灌胶加固技术是水工隧洞结构补强和防渗加固处理的有效、可靠的方法，具有广泛的推广应用前景。关键词：水工隧洞；结构强度；补强；防渗加固；钢衬；灌胶；半解析有限元中图分类号：TV672文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1000．1379．2014．O1．039GlueReinforceKeyTechnicalProblemsofHydraulicTunnelWholeSectionSteelLinerDONGHao—wen，ZHANGRui—xun，ZHOUFeng．hua(YeRowRiverEngineeringConsu

3、ltingCo．Ltd，ZhengzhOU450003，China)Abstract：Whenstructuralstrengthinsufficiencyandlocalleakageexistresultingfromthereasonsofgeologicalconditionschange，constructionde·ficiency，structureagingandneighbornewconstruction，itneedsstructurereinforcementandseepagetreatment，butthetraditionalreinforcementte

4、chnologyisdificulttoachievethedesiredeffect．Bystudyingthegluereinforcekeytechnicalproblemsofhydraulictunnelwholesectionsteellin—er，theauthorproposedthattunnelstructurereinforcementneededtocalculatetheliningstmcturestrength，transfusionandthestabilityofsteellin—ingundertheexternalpressure．Solvingt

5、hestabilityproblemofpenstockusingsemi·analyticalfiniteelementmethodWasmorereliable．ThrorIghanalyzingpracticalengineeringdesignandrunningefectinspection，wholesectionsteellinergluereinforcetechnologyisregardedasthemostefec-tiveandareliablewaytoreinforcehydraulictunnelstructureandpreventseepage，whi

6、chalsohasbroadapplicationprospects．Keywords：hydraulictunnel；structurestrength；reinforcement；seepageprevention；steelliner；glue；semi—analyticalfiniteelementmethod结构加固行业于20世纪80年代在我国兴起，目前应用于1．1衬砌结构强度分析建筑物结构加固的方法有很多，如锚贴钢板(钢材)法、预应力有压隧洞通常采用钢筋混凝土衬砌，首先应根据隧洞地质法、增加截面法、增设杆件法、粘贴玻璃钢法、化学灌浆法等。条件、受力特点和运用要求，分别按照限

7、裂和抗裂两种情况对用于隧洞结构加固的处理措施主要有重新浇筑钢筋混凝土内原隧洞衬砌结构进行复核计算，计算方法可以采用弹性力学法衬、钢板衬砌、内部粘贴钢板条带加固、粘贴纤维复合材料加或有限元法。若复核计算出原衬砌结构强度不足，需要采用钢固、喷射高强混凝土加固、内衬钢环加固及裂缝封闭灌浆补强衬加固时，由于钢衬和原衬砌结构形成了组合衬砌，共同受力，等。这些加固方案一般不能同时兼顾补强、防渗、耐老化、不侵因此需要考虑荷载的施加过程、围岩条件及钢筋、钢板的