您现在的位置:233网校 >二级建造师 > 专业工程管理与实务 > 水利水电工程辅导 > 水利水电工程学习笔记

隧道衬砌裂拱机理分析及整治

来源:233网校 2008-02-15 09:40:00

  5、裂缝的整治在弄清产生裂拱原因后,提出以下治理措施:

  (1)由于水渗流是泥岩中粘土矿物膨胀的直接诱因,因而应首先切断渗流水的补给。将山坡上的水沟铲平,用水泥砂浆灌注坡面上的裂缝,最后用砂浆抹平。

  (2)沿裂缝延伸范围凿楔形槽,槽深8cm,里口宽8cm,外口宽5cm,槽内冲洗干净。槽壁涂刷由环氧树脂、磷苯二甲酸二丁脂、丙酮、乙二胺配制成的环氧基液,其配合比为1:0.1:0.12:0.05,槽内嵌补M20膨胀水泥砂浆,配合比为水泥:砂子=1:2.水泥砂浆中掺JP型膨胀剂,其掺量为水泥重量的10%.

  (3)沿裂缝两侧施作树脂锚杆,距离裂缝35cm,锚杆间距1.0m×1.0m.梅花型布置,锚杆材质20MnSi,锚杆直径Φ22,上排杆长3.1m,下排杆长3.9m.锚杆伸入砂岩50~60cm.树脂以环氧树脂为主要成分,用作锚杆的杆体粘结剂,另外掺加石英砂作为粘结剂填料,掺加聚乙烯聚酰胺作为环氧树脂的固化激发剂。其配比为(重量比):环氧树脂:石英砂:聚乙烯聚酰胺1:3:0.25~0.30.树脂药包分两个塑膜袋,外袋装环氧树脂与填料的胶泥状混合物,内袋装聚乙烯聚酰胺。

  树脂锚杆的安装应注意:①先将药包送入孔内,再把杆体插入孔中将药包送到孔底捅破腰包搅拌,同时把杆体均匀推至孔底,搅拌时间为30Sec左右。搅拌时间过长反而会破坏胶凝,时间过短,则搅拌不均匀影响胶凝固化。

  ②安装完毕后,为避免在胶凝期间因杆体自重滑落,可用木楔在孔口楔紧杆体。

  ③安装后15min,树脂固化程度可达80%~90%的最终强度,此时再在杆体下端安设垫板。

  这种树脂锚杆安装容易、胶凝固结快,起效块。其一天龄期的抗压强度可达到50~60MPa,抗拉强度达到20~25MPa.衬砌加固后,裂缝发展很快被阻止,又经过一个雨季的检验,效果良好。

  6、结论

  (1)隧道裂拱是围岩工程地质水文地质环境的改变所造成的,泥岩中的粘土矿物遇水膨胀产生巨大的水平侧压力作用在隧道拱部两侧是发生裂拱的物质基础,水渗流是诱因。

  (2)裂拱产生的力学机理为:因衬砌拱部两侧作用很大的侧向压力,致使拱腰截面出现大偏心受压,截面内侧产生很大拉应力,因而拉裂缝出现在拱腰附近。

  (3)裂拱整治采用截断地表水与衬砌加固相结合。树脂锚杆锚固力大、起作用快,能够及时遏止衬砌裂缝的继续发展。

  (4)采用本文所述的裂拱整治措施,收到很好的效果,不仅很快阻止了裂缝的继续发展,而且经过了2000年雨季的检验,此段衬砌状况良好,说明所采取的治理措施是合理正确的。

  参考文献

  [1] 湖南大学,天津大学,同济大学等合编,建筑材料,北京:中国建筑工业出版社,1989,63-80

  [2] 车宏亚。 钢筋混凝土结构原理。 天津:天津大学出版社。 1990,17~36

  [3] 廖世文。 膨胀土与铁路工程。 北京:中国铁道出版社,1984,322~330

  [4] 胡仲雄。 土力学与环境土工学。 上海:同济大学出版社1997,1~5

  [5] 铁道部第二勘测设计院编, 中华人民共和国行业标准。 铁路隧道设计规范TBJ3-96(1996年局部修订版)

  [6] 陈豪雄。 铁路隧道。 石家庄:石家庄铁道学院1984,123~213 [7] 孙钧,侯学渊。 地下结构(上册)。 科学出版社,1987,32~118

相关阅读

添加二级建造师学习群或学霸君

领取资料&加备考群

加入备考学习群

加学霸君领资料

拒绝盲目备考,加学习群领资料共同进步!

互动交流
扫描二维码直接进入

微信扫码关注公众号

获取更多考试资料