钢纤维喷射混凝土支护抗震塌能力数值模拟

数值模拟过程运用动力分析软件LS-DYNABD，采用任意拉各朗日-欧拉算法，分别对相同岩石条件、相同跨度的坑道，在钢纤维喷射混凝土支护和无支护条件下抗常规爆炸的震塌过程进行了三维数值模拟，并将数值模拟结果与规范中其它支护类型在相同条件下的震塌落石速度进行对比。通过震塌剥落层速度的对比，量化说明了钢纤维喷射混凝土支护抗爆炸震塌的能力。     

钢纤维喷射混凝土支护长期效应的数值模拟

用有限元方法模拟坑道钢纤维喷射混凝土支护的长期效应,研究钢纤维喷射混凝土支护的可行性。     

隧道钢纤维喷射混凝土性能试验及其工程应用

 根据钢纤维喷射混凝土结构力学原理,为了研究钢纤维混凝土喷层在隧道单层永久衬砌支护中适用性,先分析钢纤维在混凝土中的增强力学作用机制,然后完成钢纤维喷射混凝土合理配比、抗拉、抗压、抗折及抗折初裂强度和弯曲性能等指标的室内试验;并结合具体的隧道现场喷射试验,以及围岩应力、钢纤维混凝土喷层应力及洞周附加水平收敛等监测数据进行分析。研究结果表明,钢纤维喷混凝土抗拉、抗折强度高,韧性好,喷层中的应力分布较均匀,具有较好的让压能力,喷射作业回弹损失量减少,说明钢纤维喷射混凝土是一种理想的单层衬砌支护材料,具有较好的推广应用价值。     

钢纤维对喷射混凝土方板早龄期弯曲性能的影响

为了研究隧道支护层钢纤维喷射混凝土在早龄期的力学性能,参照欧洲喷射混凝土标准(EFNARC),对不同掺量的钢纤维喷射混凝土方板进行试验研究,并与传统钢筋挂网喷射混凝土方板进行了对比.通过对10,30,48h龄期钢纤维喷射混凝土方板的荷载-位移曲线及能量吸收能力的比较,分析了不同钢纤维掺量喷射混凝土方板与钢筋挂网喷射混凝土方板的弯曲性能.结果表明:钢纤维可以显著提高早龄期混凝土的抗冲切能力;当钢纤维掺量超过20kg/m~3时,钢纤维喷射混凝土方板由脆性冲切破坏变为弯曲破坏.     

钢纤维喷射混凝土在大型地下洞室施工中的应用

钢纤维混凝土近年来在国内的应用逐步广泛，但钢纤维喷射混凝土还是一个比较新的课题，本文介绍了用于大型洞室内的钢纤维喷射混凝土配合比设计及施工，是钢纤维喷射混凝土成功的用于大断面洞室支护的一个成功典范。     

喷射钢纤维混凝土技术研究与应用

通过室内试验和现场喷射大板试验，研究了钢纤维混凝土主要力学特性及工作性能，确定了适合支护要求和喷射施工要求的钢纤维混凝土配合比，并对喷射钢纤维混凝土施工的关键技术做了简要介绍。     

纤维掺量对超浅埋小净距隧道群施工控制效果研究

基于超浅埋小净距隧道群开挖极易引发的较大结构变形问题，对钢纤维喷射混凝土力学性能和隧道支护控制效果进行总结分析，在钢纤维喷射混凝土力学性能试验研究的基础上，采用有限元软件，通过改变初期支护结构的弹性模量以模拟钢纤维喷射混凝土对超浅埋小净距隧道群施工的影响。结果表明：相比常规喷射混凝土，掺加钢纤维可以提高其抗压和抗折强度，随着纤维掺量的增大，围岩变形逐渐减小，研究结果可为类似超浅埋小净距隧道群设计和施工提供借鉴。     

浅谈三峡右岸地下电站喷射混凝土粘结强度检测分析

三峡右岸电站地下厂房采用了钢纤维喷射混凝土支护,通过对喷射混凝土层与层之间、喷射混凝土与围岩之间的粘结强度进行检验分析,验证喷射混凝土的强度指标和喷射工艺的标准化,保证施工质量,有效地控制了永久支护效果,对地下厂房的施工安全起到了至关重要的作用.通过对三峡右岸地下电站主厂房喷射混凝土粘结强度检验方法中存在的弊端进行的总结分析,对规范中的粘结强度指标提出了不同看法.     

双层介质抗爆炸震塌结构的性能研究

在明挖方式构筑的地下人防工程结构中，通常采用碎石土回填层与钢筋混凝土结构共同构成抗爆炸震塌结构。在弹级、爆炸深度等相同，抗爆炸震塌结构总厚度一定的条件下，碎石土回填层厚度和钢筋混凝土结构厚度是影响结构抗爆炸震塌的主要因素。为了研究抗爆炸震塌结构最佳的厚度比值，进行了现场模型试验及理论分析，结果表明，选择低阻抗的岩土介质做回填层，不仅取材方便，而且具有较好的消波吸能性能，同时给出了几种情况下构成抗爆炸震塌结构的最佳厚度比值及其选择原则。     

地冲击荷载下坑道震塌问题的研究现状

坑道动荷载段的震塌破坏问题是一个长期悬而未决的问题,它涉及到岩石介质的复杂性及其动态破坏复杂性两大难题,该问题是目前防护工程和岩石动力学领域的热点研究问题之一。坑道震塌破坏问题主要是确定地冲击荷载作用下围岩的震塌破坏模式以及震塌质量分布和速度分布规律。论文在广泛查阅分析研究成果的基础上,对地应力作用下围岩自由场中的地冲击传播规律、坑道震塌问题的形成机理、震塌问题的试验研究和震塌问题的数值模拟研究成果进行了综述,初步提出了下一步需要解决的问题。     

引水隧洞复合支护钢拱架变形特性及围岩稳定性研究

 为研究复合支护中钢拱架变形特性和力学机制,优化支护参数,保证引水洞室的稳定性,在对支护结构进行力学分析的基础上,采用数值计算方法对山西引水工程中施工支洞进行了仿真模拟。基于复合支护力学作用机制的研究,分析钢拱架在初期支护中的应力及变形特性,并结合工程实例研究复合支护中钢拱架、钢筋网以及喷层所分担的围岩压力比例。数值计算表明：与普通的喷锚支护相比,有钢拱架的复合支护体系能够对围岩变形提供直接支护力,使围岩初期变形和塑性区范围大大减小,有利于围岩承载拱的形成并发挥其自身承载能力,同时其他各支护材料的变形和应力也有较大程度的降低,是洞室破碎围岩支护的有效手段之一。研究成果为山西省中部引黄工程引水洞支护设计提供了理论依据,对同类工程也具有借鉴和指导意义。     

公路隧道竖井喷混凝土支护技术研究

研究了公路隧道竖井喷钢纤维混凝土支护技术,并从性能、成本分析方面与普通柱网喷混凝土进行了比较,结果表明：喷射钢纤维混凝土在性能上有较大的优越性,但不具备价格优势,随着以后工程建设的规范和发展及人工费用的增高,钢纤维混凝土会得到推广和应用。     

海底隧道C40P10喷射混凝土的试验研究

针对某海底隧道工程对C40P10喷射混凝土的使用要求,实验研究了速凝剂、硅灰以及钢纤维对喷射混凝土工作性、力学性能以及耐久性的影响.结果表明,所配制的喷射混凝土的工作性良好,可满足现场湿喷工艺的要求;在喷射混凝土中加入硅灰和钢纤维能够显著改善其力学性能,增强其抗水渗透能力;掺入硅灰的喷射混凝土表现出优异的抗氯离子渗透能力,适合于海底隧道工程应用.     

喷射钢纤维混凝土加固机理及其在隧道溶洞群处治中的应用

利用喷射混凝土中掺入钢纤维能极大地提高混凝土的抗拉弯、抗剪强度和韧性的机理特性,可用来处治隧道溶洞的病害,达到增强围岩结构稳定性的目的。结合具体工程实例,阐述了喷射钢纤维混凝土处理大断面公路隧道小溶洞群病害的施工关键技术,并从技术、安全、经济效果等方面与常规的挂网喷锚加固技术进行对比分析,得出其综合经济效益的显著性,其成功的工程实践应用也证实了该方法的可行性,可应用于其它类似溶洞处理中。     

喷射混凝土力学时空特性在中东抽蓄中的应用

通过对喷射混凝土的实际受力机制以及隧洞施工过程响应特征的研究,发现喷混凝土的施工和受力过程具有非常复杂的时间和空间效应。研究表明:喷混凝土支护结构的受力会随着隧洞掌子面的推进而越来越大;喷混凝土从初喷到复喷,直至达到设计强度,其变形和强度的力学特性是随着时间而逐渐变化的,即混凝土的起强过程;喷混凝土与围岩间接触面的力学性质也随时间发生变化;支护结构设计分析中,若不考虑喷混凝土施工和力学特性的时间和空间效应,将会高估喷混凝土的实际受力状态。通过以色列Kokhav Hayarden抽蓄电站施工支洞喷混凝土设计的实际应用,证明了隧洞喷混凝土支护设计计算中考虑其时间和空间效应是必要的,否则将会高估其实际受力。     

钢拱架应力反分析隧道初期支护力学性能的研究

适时分析软弱破碎围岩段衬砌结构的内力状态是隧道动态施工中的关键性问题之一,对判断隧道施工安全状态和评价支护结构稳定性具有重要意义。考虑钢拱架已作为软弱围岩段公路隧道初期支护的重要形式,现通过分析隧道施工现场钢拱架支护的自身特点和受力特性,建立含有钢拱架和喷射混凝土的隧道复合初期支护的地基曲梁力学模型。然后运用地基曲梁相关理论,通过现场监测的钢拱架应力推求出隧道复合初期支护内力解析式,从而迅速得到隧道支护结构的应力集中部位。最后,经由台阶法施工的隧道工程实例运用表明,基于实测钢拱架应力求解隧道初期支护内力的解析研究是分析软弱破碎围岩段隧道支护力学性能的一种新方式,并能及时有效地为隧道现场施工安全提供直观、可靠的力学依据和技术支持。     

喷锚支护在公路隧道复合式衬砌施工中的应用

以陕西秦岭公路隧道复合式衬砌中喷锚支护实际施工为例,对喷锚支护在不同围岩中的作用及施工工艺进行了探讨,针对隧道施工具体情况,选择合理的支护技术,以达到支护性能和经济效益的最佳组合。     

玄武岩纤维喷射混凝土在热害环境下的性能试验研究

以隧道热害问题为背景,通过模型试验、近似模拟湿喷技术、定量分析及微观测试相结合的方法研究不同掺量玄武岩纤维喷射混凝土劈裂强度和粘结强度等力学性能的影响,横向对比标准养护和干热养护下的不同体积掺量的玄武岩纤维混凝土的力学性能,同时也加入硅灰以及钢钎维作为参照,以便从机理程度上提出更有效的解决热害措施。试验研究表明:在混凝土中加入玄武岩纤维,对混凝土起到了增强和阻裂的作用,改善了混凝土的脆性易裂的破坏状况。干热环境下,加入少量的玄武岩纤维能够提高混凝土的力学性能。当玄武岩掺量为0.1%玄+5%硅灰时,喷射混凝土的力学性能最好,加入0.2%玄武岩纤维掺量,也有一定程度的改善。实际隧道施工中,可通过加入适量的玄武岩纤维和适量的硅灰,可降低混凝土在热害环境下的危害。     

喷射钢纤维混凝土配合比设计及施工方法研究

通过室内和现场试验研究,提出适宜于大型洞室支护的钢纤维混凝土配制技术路线,探讨喷射钢纤维混凝土原材料的选择和配合比设计的基本方法,并总结了"湿喷法"喷射钢纤维混凝土的设备选型及施工技术特点。研究结果表明:不同型号的湿喷设备有其各自不同的适用钢纤维混凝土的配合比和外加剂;优化配合比设计后的喷射钢纤维混凝土能满足抗压强度、抗拉强度、抗折强度、弯曲韧度指数、韧度系数及与围岩的粘结强度等工程设计技术指标的要求。