玄武巖纖維噴射混凝土在既有隧道加固中的應(yīng)用及研究.pdf

1、上世紀(jì)八十年代前國內(nèi)施工的隧道大多采用礦山法的開挖工藝，特別是在低等級(jí)既有公路，施工中普遍存在嚴(yán)重的超挖現(xiàn)象，斷面大小不一，且大多數(shù)沒有進(jìn)行初期支護(hù)和二襯支護(hù)，給隧道正常運(yùn)營帶來安全隱患。為保證運(yùn)營安全，近年來各個(gè)地區(qū)逐步對(duì)該類隧道進(jìn)行加固改造，但由于原有隧道一般為毛洞，局部為石頭襯砌結(jié)構(gòu);有的襯砌已有多處裂隙，還伴有一定的滲水，安全隱患很大。因此，對(duì)該類既有隧道進(jìn)行加固處理，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)今后類似工程建設(shè)也有非常重要的指導(dǎo)和借

2、鑒作用。
　　 本文以“浙江省永康市王趙線永祥隧道修復(fù)加固工程”為背景進(jìn)行研究，在充分吸取國內(nèi)外研究的成果上，通過對(duì)既有隧道擴(kuò)挖加固處理，消除安全隱患，使隧道的運(yùn)營能力得到提高，隧道的質(zhì)量安全得到保障。其研究工作和研究成果主要包括:
　　 (1)針對(duì)該公路隧道斷面小，原有支護(hù)結(jié)構(gòu)已多數(shù)破損、開裂、滲水等情況，進(jìn)行針對(duì)性的施工過程圍巖及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析;對(duì)不同的擴(kuò)挖方案和支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)的穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算分析研究，從理論上為支護(hù)參

3、數(shù)的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
　　 (2)對(duì)隧道初期支護(hù)采用玄武巖纖維及其復(fù)合纖維噴射混凝土，進(jìn)行纖維噴射混凝土基本力學(xué)性能、韌性及抗折性能試驗(yàn)。針對(duì)該公路既有隧道的地質(zhì)條件，提出噴射混凝土對(duì)原材料的要求、各種纖維性能參數(shù)要求等方面的規(guī)定，提出纖維噴射混凝土襯砌對(duì)韌性指標(biāo)的要求。
　　 (3)通過Ansys軟件和Flac3D軟件，對(duì)復(fù)合纖維噴射混凝土和玄武巖纖維噴射混凝土初期結(jié)構(gòu)支護(hù)進(jìn)行圍巖結(jié)構(gòu)安全性分析，得出了采用復(fù)合纖維噴射混

4、凝土和玄武巖纖維噴射混凝土初期結(jié)構(gòu)支護(hù)，對(duì)隧道襯砌厚度進(jìn)行調(diào)整，取消鋼筋網(wǎng)片，其他結(jié)構(gòu)不變的情況下，均能滿足圍巖結(jié)構(gòu)安全性要求。
　　 (4)通過同濟(jì)曙光有限元，以現(xiàn)場采集的隧道周邊收斂數(shù)據(jù)為依據(jù)，對(duì)隧道進(jìn)行反分析。反分析得到的彈性模量E和側(cè)壓力系數(shù)入均大于其它章節(jié)模擬計(jì)算中的地層參數(shù)，說明采用復(fù)合纖維噴射混凝土和玄武巖纖維噴射混凝土初期結(jié)構(gòu)支護(hù)，均能滿足圍巖結(jié)構(gòu)安全性要求。
　　 (5)結(jié)合該隧道的工程特點(diǎn)進(jìn)行纖維噴射