钢纤维混凝土在隧道辅助坑道中的设计与应用.pdf

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1、第1期(总第226期)山西交通科技No．12014年2月SHANXISCIENCE&TECHNOLOGYofCOMMUNICATIONSFeb．钢纤维混凝土在隧道辅助坑道中的设计与应用秦志军(山西省交通规划勘察设计院，山西太原030012)摘要：结合公路隧道的特点，通过国内外钢纤维混凝土在隧道中的应用，阐述了钢纤维混凝土的特点及在隧道辅助坑道中应用的优点和不足，并提出了推广应用的制约因素和使用建议。关键词：隧道；钢纤维混凝土；应用；研究中图分类号：U453．4文献标识码：B文章编号：1006—3528(2014)01-0049-03装广泛采用

2、了钢纤维混凝土。0引言目前，山西省钢纤维混凝土在隧道中的应用不随着我国经济的高速发展，交通基础设施建设多，仅作为初期支护采用，作为永久支护基本没有，规模也迅速扩大，大量的隧道工程不断出现，特长公山西省汾阳至邢台高速公路宝塔山特长隧道、云山路隧道工程的规模和数量也在日益增多，特别是山特长隧道、康家楼特长隧道的辅助坑道中，二次衬砌西省由于地形地貌的多元性和地质结构的复杂性，采用了钢纤维混凝土结构代替了现浇混凝土二次衬目前在建10km以上的特长隧道已达到4座，根据砌结构。山西省高速公路网新的调整规划，大量特长公路隧2钢纤维混凝土在设计中的设计情况道

3、仍将不断涌现，由于目前采用新奥法设计和施工，在山西省汾阳至邢台高速公路的云山隧道和宝仍然采用传统的支护措施，一定程度制约施工工期，塔山隧道中，隧道斜井衬砌结构中，二次衬砌结构设在国外一些隧道衬砌结构采用了钢纤维混凝土，其计采用了喷射CF30钢纤维硅粉混凝土结构代替了相对素混凝土具有非常明显的优越性，它能确保施现浇混凝土结构，既可以加快施工进度，又节约投工安全，提高隧道施工进度，降低喷射混凝土回弹资。斜井的初期支护为喷锚支护同一般隧道，二次衬量，而隧道辅助坑道因其断面变化大、交叉数量多等砌喷射CF30钢纤维硅粉混凝土结构厚度在6～特点，严重制约

4、了施工的进度和增加了工程造价，在14em之间，根据斜井的宽度和断面形式不同来采国内，由于对钢纤维混凝土在隧道中应用的综合技用，结构形式见图1。排水采用了排水半管，在初期术研究应用相对较少，但在今后的隧道及地下工程支护渗漏水处贴缝布设，渗漏水多处加密布设排水中的应用是发展趋势，因此，对钢纤维混凝土在设半管和布设双层排水半管，排水形式见图2。计、施工_T艺及经济分析等方面进行尝试探讨，具有采用喷射CF30钢纤维硅粉混凝土结构和现浇非常重要的社会与经济价值。混凝土结构的经济对比详见表1。1钢纤维混凝土在设计中的应用情况3钢纤维混凝土在隧道辅助坑道应

5、用的特点在我国隧道工程中，分别进行过椅子山隧道(Ⅲ我国对于钢纤维混凝土进行了大量研究，已经级围岩)、高扁沟隧道(Ⅱ级围岩)钢纤维喷射混凝土积累了一些设计和施工经验，特别是在长大隧道辅做永久衬砌的试验研究，并在秦岭隧道中应用，进行助坑道中的应用取得了较好的效果，初步认为，使用过武隆隧道(V级围岩)用复合纤维喷射混凝土替代喷射钢纤维混凝土代替挂网单从材料的角度可节约钢筋网喷射混凝土初期支护的研究，在桥梁涵洞中造价30％，工期可节约30％，对长大隧道来讲，经济完成了钢纤维混凝土预制管片的应用研究，桥面铺收稿日期：2013—12—16；修回日期：20

6、14—02—18作者简介：秦志军(1975一)，男，山西壶关人，高级工程师，大学本科，1999年毕业于重庆交通大学桥梁工程专业。·5O·山西交通科技2014年第1期初期支护第一次布设Yas半管，衬砌厚度大于5血第二次布设Yas半管，衬砌厚度大于lO叫喷射钢纤维硅粉混凝土}寸砌／谢水半管，矬黼水设．，l-’A翻●VVv=次衬研＼第二次仅在裂缝滴漏水处铺设排水半管图2斜井排水半管布置图效益和社会效益巨大【l_。钢纤维混凝土作为初期支护，其特点是：a1喷射钢纤维混凝土可以代替挂网喷射素混凝土，使准脆图1斜井钢纤维混凝土衬砌结构图表1斜井二次衬砌结构

7、采用不同结构对比表项目斜井长度喷射CF30钢纤维硅粉混凝土结构厚／cm现浇混凝土结构N／era喷射钢纤维混凝现浇混土结构节约投资斜井ⅢⅣVⅢⅣV土结构投资／元兀兀1号1356．1681030354052193878162244-29428572号1315．8536810303540609l0127595422—15o44103号896．95681030354058414669030234—3188768合计3568．9031715186524787900-7636035性混凝土变为韧性材料，有较好的变形能力．b1喷射但是喷射混凝土中掺人钢纤维

8、后，喷射混凝土的抗钢纤维混凝土速度远远大于挂网喷混凝土，且减少弯强度、延性及其韧性得到提高，同时能随岩体开挖空洞，节约时间，加快施工进度；e)由于变为韧性材的实际轮