隧道水泥路面多孔混凝土基層設(shè)計(jì)與性能研究.pdf

1、隧道內(nèi)濕度大、地下水豐富，地下水向地表和水泥路面結(jié)構(gòu)內(nèi)滲透非常嚴(yán)重，進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水，會(huì)降低基底和水泥路面的強(qiáng)度及剛度，在車輛荷載作用下還會(huì)產(chǎn)生沖刷，造成路面裂縫、凹陷、斷板和斷角等水損害問(wèn)題。設(shè)置多孔混凝土排水基層，可以將進(jìn)入隧道水泥路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的自由水迅速排除，是防治隧道水泥路面水損害的有效途徑。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)隧道路面采用多孔混凝土基層的研究較少，有很多問(wèn)題需要進(jìn)一步的研究和探索，如多孔混凝土基層水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、多孔混凝土基

2、層的配合比設(shè)計(jì)、路用性能研究以及施工工藝和施工質(zhì)量控制技術(shù)等。
　　 本文首先對(duì)依托工程隧道內(nèi)工作環(huán)境（溫度、濕度等）、荷載條件、基巖狀況、水文地質(zhì)進(jìn)行全面調(diào)查分析，為隧道水泥路面結(jié)構(gòu)計(jì)算提供依據(jù)。參考最新的水泥路面設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)隧道多孔混凝土作為基層水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)計(jì)算和分析，確定了多孔混凝土基層的厚度。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了多孔混凝土基層的溫度應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算，確定了多孔混凝土基層的縮縫間距。通過(guò)對(duì)比多孔混凝土基層的抗折強(qiáng)

3、度和抗壓強(qiáng)度、滲透系數(shù)和有效孔隙率兩組變量的之間的關(guān)系，最終選定以抗壓強(qiáng)度和有效孔隙率作為設(shè)計(jì)控制指標(biāo)。采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對(duì)粗集料級(jí)配進(jìn)行松裝密度和干搗密度試驗(yàn)設(shè)計(jì)，采用極差分析方法分析每個(gè)因素對(duì)粗集料主骨架空隙率的影響，提出優(yōu)化的粗集料級(jí)配。結(jié)合國(guó)內(nèi)外已有的研究成果，選取水泥用量、水灰比和砂率三個(gè)影響因素，采用三因素四水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法，進(jìn)行多孔混凝土基層配合比設(shè)計(jì)，最終確定了一個(gè)合理有效的多孔混凝土基層配合比，并驗(yàn)證了這個(gè)配合比

4、的準(zhǔn)確性和可用性。根據(jù)確定的多孔混凝土基層的設(shè)計(jì)配合比，對(duì)多孔混凝土基層進(jìn)行了一系列路用性能試驗(yàn)研究，如用MTS疲勞試驗(yàn)機(jī)測(cè)定其疲勞性能、用自制的滲水測(cè)定儀測(cè)其排水性能等。
　　 以多孔混凝土基層配合比設(shè)計(jì)和路用性能試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，依托廣東省博深高速潼湖隧道路面工程，總結(jié)了多孔混凝土基層的施工工藝，包括排水設(shè)施的設(shè)置，攤鋪壓實(shí)方法和步驟等，提出了相應(yīng)的施工質(zhì)量控制技術(shù)，并對(duì)多孔混凝土基層進(jìn)行了路面性能檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果均符合設(shè)計(jì)要求