湿式喷射混凝土技术的发展与应用课件.ppt

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1、湿式喷射混凝土技术的发展与应用1.喷射混凝土作用机理与性能特征2.喷射混凝土强度理论与射流密实特征分析3.高密实高抗渗喷射混凝土4.喷射混凝土新技术及其应用5.湿喷技术内涵6.湿喷施工技术关键要点7.讨论8.结束语内容提要核心内容是介绍中铁西南院基于射流密实机理研究而取得的科研成果《高密实高抗渗喷射混凝土技术》以及在此基础上开发的相关技术初期支护功能定位：《隧道围岩稳定性及其控制技术》核心理念：初期支护承受全部形变荷载二衬只是防水结构和安全储备强化初期支护，二衬标准化简单化贵广铁路二衬优化设计（Ⅳ级

2、围岩取消钢筋），节约8亿水平：国际先进目标：建立中国隧道修建技术体系由隧道大国变为隧道强国1、喷射混凝土作用机理与性能特征项目背景:对新奥法的应用与理解存在偏差不重视初期支护（甚至混淆初期支护与临时支护的概念）二衬过于强大造成隧道安全事故多和造价高在复合衬砌结构体系中喷射混凝土是初期支护，而不是临时支护不但要保证施工安全，还要保证运营安全在隧道设计寿命周期内，都得承受荷载1、喷射混凝土作用机理与性能特征1、喷射混凝土作用机理与性能特征对于业主:除关心施工期安全外，还应特别关注隧道结构耐久性，特别是初

3、期支护结构耐久性相对二衬，其作用环境更为恶劣更易于发生溶蚀、离子侵蚀、拱架及钢筋锈蚀、喷层开裂等多种形式的侵蚀破坏。作用机理：NATM的技术基础新奥地利隧道修建方法（简称新奥法）遵循这样一个原理，即主动地使隧道围岩（岩土体）成为环状承载“结构”的一部分。软岩隧道控制变形，防止松散形成承载环1、喷射混凝土作用机理与性能特征围岩主动承载作用的激发（控制变形）应力重分布变形坍塌（变形控制不力）传统矿山法等待坍塌后自稳NATM控制变形初始应力开挖支护稳定一次应力二次应力三次应力四次应力1、喷射混凝土作用机理

4、与性能特征硬岩隧道（节理裂隙）关键块体稳定防止危石坍落镶嵌咬合节理裂隙发育硬岩隧道喷射混凝土也需要及时1、喷射混凝土作用机理与性能特征隧道工程的本质和关键—控制变形控制变形的手段—初期支护控制变形的关键—快！！初期支护结构体系--喷射混凝土、锚杆、拱架、钢筋网喷射混凝土作用--灵魂与血肉（可以共同也可以单独）1、喷射混凝土作用机理与性能特征加强初期支护加厚喷层、加密钢支撑--事倍功半改进喷射混凝土性能--事半功倍1、喷射混凝土作用机理与性能特征喷射混凝土性能应建立指标体系，而非单独的强度指标强度指标

5、：早期强度黏结强度基准强度1、喷射混凝土作用机理与性能特征耐久性能指标：密实性抗渗性电通量抗冻标号喷射混凝土技术现状干喷：目前的工艺水平和员工技能1d强度3～8MPa28d强度范围13～25MPa，强度等级C15干喷工艺条件下喷射手技能和责任心对喷射混凝土质量具有决定性作用喷射混凝土目的不是砂石料水泥的堆砌而是必须满足以上性能指标要求才能实现控制变形的目的1、喷射混凝土作用机理与性能特征1、喷射混凝土作用机理与性能特征铁道部对铁路隧道设计规范进行了修订《TB10003-2005铁路隧道设计规范》明确

6、提出早期强度指标要求8h，24h提出容重指标取消C20，增加C35修订版已于2011年1月颁布实施喷射混凝土强度三要素普通混凝土强度要素—水灰比法则射流密实要素—射流密实特征研究速凝要素—速凝对水泥石微观结构影响2、喷射混凝土强度理论与射流密实特征分析2、喷射混凝土强度理论与射流密实特征分析混凝土结构浆体充填砂石料空隙并将其胶结为一个整体多孔材料混凝土性能控制的核心就是:孔隙率和孔隙结构密实度是影响混凝土强度和耐久性的关键因素△fc=500(1-dc)--不密实引起的强度损失密实度降低1%，强度降低

7、5%换算为容重：容重降低5Kg，强度降低1%密实性是混凝土耐久性的先决和必要条件密实度dc=d/d0d--喷射试件密度d0–充分振捣试件密度2、喷射混凝土强度理论与射流密实特征分析混凝土孔隙分类种类成因影响因素尺度凝胶孔毛细孔气泡蜂窝孔2、喷射混凝土强度理论与射流密实特征分析水化产物的内部孔隙不可见多余水蒸发水灰比不可见含气、引气、喷射裹入不可见浆体充填不饱满射流密实过程肉眼可见喷射混凝土混凝土强度影响因子影响因子干喷湿喷W/C毛细孔人工(喷嘴阀门)粗约控制设备(搅拌站)准确控制α水泥石微观结构喷嘴

8、加水，混合时间太短搅拌形成浆体，水化充分dc蜂窝孔射流密实特征分析速凝剂水泥石微观结构人工粗约控制设备准确控制2、喷射混凝土强度理论与射流密实特征分析混凝土有三种成型密实方式振捣密实自密实喷射射流密实2、喷射混凝土强度理论与射流密实特征分析密实特征分析振捣密实浆体流动方向为三维充填饱满水囊泌水射流密实1浆体流动方向为一维2受速凝影响，扩散距离小3浆体充填与骨料嵌入骨料和钢筋背面阴影区孔隙2、喷射混凝土强度理论与射流密实特征分析根据射流密实特征分析干湿喷射密实性（蜂窝孔