高地温隧道干热环境中喷射混凝土与岩石黏结强度.pdf

第 1 6卷第 4期 2 0 1 3年 8月 建筑材料学报 J OURNAL OF BUI L DI NG MATE RI ALS Vo l _1 6， No 4 Aug ， 2 01 3 文 章 编 号 ： 1 0 0 7 9 6 2 9 ( 2 0 1 3 ) 0 4 0 6 6 3 0 5 _I E j 同 地温 隧道 干热环境 中喷射 混凝 土与岩石黏 结强度 崔圣爱 ， 李江渭 ， 叶跃忠 ， 杨红艳 ( 西 南交 通大 学 土木 工程 学 院 ，四川 I成 都 6 1 0 0 3 1 ) 摘要 ：采用 改进 的钻芯拉 拔 法 测试 模 拟 高地 温 隧道 干 热环 境 中喷射 混凝 土( C 2 5 ， C 3 O ) 与岩 石 的 7 ， 2 8 d 黏 结强度 ， 并通 过三 维视 频显微镜观 察喷射 混凝土与岩 石黏 结界 面的微观 形貌 ， 探 讨 高地 温 热害 对喷射 混凝土 与岩 石黏结 强度的影响规 律及影 响机 理 结果表 明 ： 由于改进 的钻 芯拉拔 法是在 传统钻 芯拉拔 法基础上 增加 了可转动的铰接 设置 ， 减 少 了因加载偏 心 引起 的黏 结界 面的撕 裂破坏 ， 从 而保证 了黏结强度测定结果更加准确和稳定； 与 2 o标准养护工况相 比， 干热养护工况下喷射混凝土与岩 石黏 结 强度 严重倒 缩 ， 甚至有 的喷射混凝 土与岩石脱 黏开裂 ； 热害使 喷射混凝 土与岩石 2 8 d黏结 强度 倒 缩 比 7 d黏 结强度更加 严重 千 热下水分散发 快 ， 水 泥水化 中止 早 ， 水化 产物 不致 密 ， 混凝 土 强度发 展 不够 ， 再加 上干热 下混凝土 干缩大 ， 因此 干热下喷射 混凝土与 岩石 黏结 强度 降低 关 键 词 ：高地 温 ；干热环 境 ；喷射 混凝 土 ； 黏 结 强度 中图 分类 号 ： TU5 2 8 5 3 文献 标志 码 ： A d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 7 9 6 2 9 2 O 1 3 0 4 0 1 9 Bo n d S t r e ng t h o f S ho t c r e t e wi t h Ro c k i n Dr y a n d Ho t En v i r o n m e n t o f Hi g h Gr o u nd Te mpe r a t u r e Tu nn e l CUI Sh e n g a i ， LI Ji a n g v o e i ， YE ru e z h o n g， YANG Ho n g y a n ( S c h o o l o f Ci v i l En g i n e e r i n g，S o u t h we s t J i a o t o n g Un i v e r s i t y，Ch e n g d u 6 1 0 0 3 l ，Ch i n a ) Ab s t r a c t ：I n o r de r t o e x pl o r e t he i nf l u e nc e o f he a t h a r m i n hi gh g r ou nd t e m p e r a t u r e t u nne l on t he bo nd s t r e ng t h of s ho t c r e t e wi t h r o c k，t h e b o nd s t r e ng t hs o f C2 5，C3 O s h ot c r e t e wi t h r o c k f o r 7 d a nd 2 8 d a g e s i n d r y a n d ho t e nv i r on m e nt we r e de t e r mi ne d by i mpr o v e d c o r e d r i l l i ng a nd d r a wi ng me t ho d，a nd t he m i c r o s c o pi c s t r u c t u r e s of bo ndi ng i nt e r f a c e s b e t we e n s ho t c r e t e a n d r o c k we r e o bs e r v e d by t hr e e d i me ns i o na l vi d e o m i c r os c o p e The r e s ul t s s ho w t ha t t he i mpr o v e d c or e d r i l l i ng a n d d r a wi n g me t h od，b a s e d o n t r a d i t i o na l o n e wi t h r o t a r y h i n g e j o i n a d d i t i o n a l l y i n s t a l l e d ，c a n d i mi n i s h t h e d i l a c e r a t i o n o f b o n d i n t e r f a c e c a u s e d b y l o a di n g e c c e n t r i c i t y a nd c a n e ns ur e t he d e t e r m i ne d r e s ul t s m o r e a c c ur a t e a nd s t a bl e Co m p a r e d wi t h t he 2 0s t a nd a r d c ur i n g c on di t i on。t he b o nd s t r e n gt h o f s ho t c r e t e wi t h r o c k d e c r e a s e s s e r i ou s l y un de r dr y a nd ho t e nv i r o nm e nt ，a nd e ve n r e s u l t s i n de b o nd a n d c r a c kDu e t o he a t ha r m ，t he bo nd s t r e ng t h f o r 28 d a g e d e c r e a s e s s i g ni f i c a nt l y a s c o m p a r e d t o t ha t f or 7 d a ge Due t o f a s t di s t r i bu t i o n o f wa t e r a nd s us p e ns i o n o f c e m e nt hy dr a t i on a nd l a r ge r d r y s hr i n ka ge o f c o nc r e t e，t h e bo n d s t r e ng t h o f s ho t c r e t e wi t h r o c k de c r e a s e s Ke y wo r ds ：h i gh g r o u nd t e m pe r a t ur e；dr y a nd ho t e nv i r o nm e nt ；s h ot c r e t e；bo nd s t r e ng t h 喷射混凝土作为隧道结构体系 中与围岩直接接 触 的部 分 ， 其 与岩 石 的黏 结 性 能 是 关 系 到支 护 结 构 作用 能否 很好 发 挥 的 关 键 问题 随 着 隧 道建 设 逐渐 向长 大 深 埋 方 向 发 展 ， 高 地 温 热 害 问 题 日见 突 出 在 干热或 湿 热 环 境 条件 下 ， 喷 射 混凝 土 与 岩 石 的黏结 性 能可 能 出 现严 重 损 失 ， 特 别 是 干 热 条件 下 ， 喷射 混凝 土干缩 大 ， 可能 导致 喷射 混凝 土与 岩石 脱黏 开裂 而丧 失 支 护作 用 本 文采 用 改 进 的 钻 芯拉 收稿 日期 ： 2 0 1 2 - 0 3 1 2 ；修订 日期 ： 2 0 1 2 0 7 1 2 基金项 目： 国家 自然科学基金资助项 目( 5 1 0 0 8 2 5 3 ) ； 中央高校基本科研业务费专项资金资助项 目( s WJ TU1 2 C X 0 7 2 ) 第一作者 ： 崔圣爱 ( 1 9 8 1 一) ， 女 ， 山东费县人 ， 西南交通大学副教授 ， 博士 E ma i l ： s h e n g a ic u i 1 2 6 c o rn 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 6 8 2 建筑材料学报 第 1 6卷 ( 上接 第 6 6 6页 ) E 3 3 WI L HEL M j ， R YB AC H L Th e g e o t h e r ma l p o t e n t i a l o f S wi s s Al p i n e t u n n e l s J G e o t h e r mi c s ， 2 0 0 3 ， 3 2 ( 4 ) ： 5 5 7 5 6 8 E 4 5 6 H0C HS T EI N M P， P R E B B L E W M Ma j o r e n g i n e e r i n g C O n s t r u c t i o n s o n t o p o f a h i g h t e m p e r a t u r e g e o t h e r ma l s y s t e m ： P r o b l e ms e n c o u n t e r e d a t T o k a a n u， Ne w Z e a l a n d J Ge o t h e r mi c s， 2 0 06 ， 3 5( 4) ： 4 2 8 4 47 李湘权 ， 代立新 发电引 水隧洞高地温 洞段施工 降温技术 口 水利水电技术 ， 2 0 1 1 ， 4 2 ( 2 ) ： 3 6 4 1 LI Xi a ng q u a n， DAI L i x i n Co o l i n g t e c h n o l o gy f o r c o n s t r u c t i o n o f h ig h e a r t h e mp e r a t u r e s e c t i o n o f a d i v e r s i o n t u n n e l J Wa t e r Re s o u r c e s a n d H y d r o p o we r En g i ne e r i n g， 2 0 1 1， 4 2( 2 )： 3 6 4 1 ( i n Ch i n e s e ) 尹立军 ， 李耐霞 乌鞘 岭特长隧道施 工方案设计 J 岩石力学 与工程学报 ， 2 0 0 3 ， 2 2 ( S 1 ) ： 2 4 7 4 2 4 7 7 YI N L i j u n ， L I Na i x i a D e s i g n o f c o n s t r u c t i o n s c h e me f o r C 7 8 9 Wu s h a o l i n g s p e c i a l l o n g t u n n e l J C h i n e s e J o u r n a l o f Ro c k M e c h a n i c s a n d En g i ne e r i n g， 2 0 03 ， 2 2( S1 )： 2 4 7 4 2 4 7 7 ( i n Ch i n e s e ) 谷柏森 隧道高地温应对措施及通风设计高黎贡山铁路特 长 隧道可行性研究 J 现代隧道技术 ， 2 0 0 7 ， 4 4 ( 2 ) ： 6 6 6 7 GU B o s e n Co u nt e r me a s u r e s a g a i n s t h i g h t e mp e r a t u r e s i n a t u n n e l a n d t h e c o r r e s p o n d i n g v e n t i l a t i o n d e s i g n f e a s i b i l i t y s t u d y f o r t h e s u p e r l o n g Ga o l i g o n g s h a n t u n n e l J Mo d e r n Tu n n e l i n g Te c h n o l o gy ， 2 0 0 7， 4 4( 2 )： 6 6 67 ( i n Ch i ne s e ) G B T 5 0 0 8 1 -2 0 0 2 普通混凝土力学性能试验方法标准L s G B T 5 0 0 8 1 2 0 0 2 S t a n d a r d f o r t e s t me t h o d o f me c h a n i c a l p r o p e r t i e s o n o r d i n a r y c o n c r e t e S _ ( i n C h i n e s e ) G B 5 0 0 8 6 -2 0 0 1 锚杆 喷射混凝土支护技术规范I s GB 5 0 0 8 6 - 2 0 0 1 S p e c i f i c a t i o n s f o r b o l t s h o t c r e t e s u p p o r t I s ( i nC h i n e s e ) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m