隧洞混凝土衬砌施工期温控及防裂技术

摘要

隧洞衬砌混凝土在施工期由于水泥水化热作用、外界环境温度的变化以及围岩的强约束作用，温度应力的影响显著，是引起衬砌混凝土结构裂缝的重要原因之一。温度裂缝，尤其是贯穿裂缝对结构的危害较大。 国内外对大体积混凝土工程的温控研究比较重视，理论也日趋成熟。但对地下工程混凝土衬砌的温控研究却比较少，重视程度也不够，目前规范中仅作了一般的规定，没有具体要求明确的温控措施或方法，而实际工程中却发现地下工程混凝土衬砌温度裂缝的例子并不少见。因此，有必要对地下工程混凝土衬砌的温控防裂技术进行详细而深入地研究。 本文以黄河上游拉西瓦水电站左岸混凝土进料线交通洞为例，综合考虑了不同施工季节、不同衬砌分段长度、不同混凝土浇筑温度、不同围岩弹型模量、混凝土的水化热等情况下，隧洞衬砌截面内的温度场，以及考虑徐变的混凝土的温度应力。通过分析发现，衬砌分段长度和围岩弹型模量对温度应力的影响甚微，在工程上达到了可以忽略不计的程度；混凝土的浇筑温度、环境温度以及水泥水化热对温度应力的影响十分显著。夏、秋两季浇筑的混凝土衬砌在后期极易出现贯穿裂缝；冬季浇筑的混凝土衬砌只要保温时间延长到次年春季，一般不会出现贯穿裂缝；春季浇筑的混凝土衬砌则不会产生贯穿裂缝。通过计算分析，得出了引起混凝土进料线交通洞衬砌裂缝的主要原因是温度应力这一结论，并提出了相应的温控措施。计算分析表明，由于工程所在地特殊的气候特点，混凝土衬砌截面内由基础温差引起的外约束应力和由非线性温差引起的内约束应力对总温度应力的贡献都较大，因此，认为混凝土衬砌较薄，截面内的温度分布比较均匀，内约束应力可以忽略不计的观点是不正确的。通过模拟施工过程进行温度应力分析，发现习惯上认为低温季节浇筑的混凝土保温28天即可满足要求的做法不具有普适性。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章混凝土破坏强度准则及轴向抗拉强度的确定

第三章混凝土结构温度场计算

第四章隧洞混凝土衬砌温度应力计算方法

第五章弹性地基梁法计算混凝土进料线交通洞衬砌温度应力

第六章混凝土进料线交通洞衬砌混凝土温控防裂措施

第七章结论与展望

参考文献

致谢

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