[發明專利]一種現澆混凝土襯砌結構裂縫的預防及控制方法

有效

• 申請號: 201811214787.6
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109538241B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 馬建秦;張炳根;郭紅斌;陳萬春;任柯;黃國濤;劉杰;鄒存俊;薛琛;穆偉強;王樂;韓彥瑞;孫小斌;方攀
• 申請（專利權）人: 長安大學;中鐵七局集團有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21F17/18
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 李振瑞

本發明涉及復合式襯砌的隧道及地下工程技術領域，公開了一種現澆混凝土襯砌結構裂縫的預防及控制方法，包括以下步驟：確定隧道及地下工程襯砌結構的工程特性指標A；確定裂縫控制指標E；確定有利于襯砌混凝土裂縫預防及控制的約束條件指標B；現場監測襯砌混凝土施工環境及其變化規律，確定施工環境特征指標C；確定有利于襯砌混凝土拆模后的裂縫預防及控制的養生條件指標D；判定是否需要修正裂縫預防及控制方法相關的指標A、B、C、D，這種現澆混凝土襯砌結構裂縫的預防及控制方法，實現澆混凝土襯砌的施工質量控制目標，達到結構安全性和耐久性設計的預期目標。

技術領域

本發明涉及復合式襯砌的隧道及地下工程技術領域，特別涉及一種現澆混凝土襯砌結構裂縫的預防及控制方法。

背景技術

采用復合式襯砌的隧道及地下工程，二次襯砌或第三層襯砌混凝土在強度形成期間及施工后較短的時間內往往出現收縮裂縫和不同澆筑時間混凝土間的差異變形裂縫。裂縫的出現不僅影響隧道及地下工程的耐久性，對于圍巖地下水具有侵蝕性的隧道及地下工程，由于裂縫的存在，會增大襯砌結構的滲透性，從而降低工程的安全性。對于采用復合式襯砌的隧道及地下工程，二次襯砌或第三層襯砌混凝土收縮裂縫和不同澆筑時間混凝土間的差異變形裂縫預防及控制是諸多隧道及地下工程設計及施工質量控制需要解決的課題。

發明內容

本發明提供一種現澆混凝土襯砌結構裂縫的預防及控制方法，采用復合式襯砌的隧道及地下工程，二次襯砌或第三層襯砌混凝土強度形成及增長階段收縮裂縫和不同澆筑時間混凝土間的差異變形裂縫預防及控制方法，其目的是服務于采用復合式襯砌結構的隧道及地下工程現澆混凝土襯砌的安全性和耐久性設計，以及施工質量控制。

本發明提供了一種現澆混凝土襯砌結構裂縫的預防及控制方法，包括以下步驟：S1、確定隧道及地下工程襯砌結構的工程特性指標A

依據工程設計及施工方案確定隧道及地下工程襯砌結構的基本特征，隧道及地下工程襯砌結構的基本特征包括：隧道及地下工程結構特征、襯砌結構施工工序與工藝、混凝土組成、混凝土早期強度及混凝土增長特征，在襯砌結構施工過程中，根據監控量測結果及襯砌混凝土的裂縫規模F予以修正或調整；

S2、確定裂縫控制指標E

依據工程設計相關規范及業主要求確定襯砌結構裂縫控制指標E；

S3、確定有利于襯砌混凝土裂縫預防及控制的約束條件指標B

首先，依據工程設計及施工方案確定襯砌混凝土的組成、配合比、水灰比，襯砌結構組成、襯砌結構的幾何特征以及隧道及襯砌結構施工工藝及工序的基本值，在襯砌結構施工過程中，根據現場監測結果及襯砌混凝土的裂縫規模F或室內試驗獲得現澆混凝土襯砌的應力場特征，確定是否需要修正或調整；

然后，現場監測襯砌混凝土溫度場和環境溫度場，根據監測襯砌混凝土澆筑4小時后的溫度和環境溫度隨時間變化曲線圖，得到襯砌混凝土的內外溫差ΔT，ΔT應滿足：ΔT≤20℃；

再次，依據工程設計及施工方案確定現澆襯砌環結構的約束條件、圍巖及先期襯砌結構的變形特征、現澆襯砌環結構的受力特征及變形行為的基本值，在襯砌結構施工過程中，根據現場監測結果及襯砌混凝土的裂縫規模F或室內試驗，確定是否需要予以修正或調整；

S4、現場監測襯砌混凝土施工環境及其變化規律，確定施工環境特征指標C

施工環境特征指標C依據現場環境監測參數：濕度、風速及其分布特征和溫度確定；

S5、確定有利于襯砌混凝土拆模后的裂縫預防及控制的養生條件指標D