输水隧洞复合式衬砌结构分析

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水工隧洞衬砌结构的缺陷检测及稳定性分析

水工隧洞衬砌结构的缺陷检测及稳定性分析随着水利工程的建设，其面临的施工环境也日益复杂。

在水利工程的施工中，经常会遇到隧洞衬砌结构，如果隧洞衬砌结构出现缺陷就会对工程的整体造成影响。

基于此，文章对水工隧洞衬砌结构的缺陷检测及稳定性进行分析，以期能够提供一个借鉴。

标签：水工隧洞衬砌结构；缺陷检测；稳定性1.水工隧洞衬砌结的型式的选择：衬砌型式的选择与围岩条件紧密相关，当水工隧洞的内水外渗会引起一些严重危害（如围岩失稳、边坡失稳、周围建筑物失稳等等）时，防渗常常是一个重要因素。

另外，隧洞的运行条件、施工方法等也都是衬砌型式选择要考虑的方面。

例如，不衬砌及喷锚衬砌的糙率大，运行中产生的水头损失也大，只适用于流速较小的隧洞。

当隧洞采用双护盾掘进机施工时，这种施工方法决定了衬砌型式只能采用预制钢筋混凝土管片的装配式衬砌。

以围岩条件、隧洞运行条件、防渗要求来选择衬砌型式的通常程序如图1所示，有时还需进行经济比较后再确定衬砌型式。

2.水利工程隧洞衬砌结构缺陷检测常用方法2.1构件裂缝检测。

在施工阶段和使用阶段，由于受到材料、荷载、环境等主客观因素的影响，水利工程混凝土结构容易产生受力裂缝和非受力裂缝，在对构件的裂缝进行检查时，可以借用放大镜、钢尺、超声脉冲波等工具，对裂缝的宽度、长度、走向、深度、类型等进行重点检查，以此来对裂缝的性质与成因进行判断，并且采用分布图的形式把裂缝的形式绘制出来，并且在图纸上进行详细的标注。

2.2混凝土腐蝕检测。

在水工隧洞衬砌结构中，由于混凝土受到腐蚀，其原因主要有化学腐蚀、碳化、以及碱骨料反应等，对于不同的腐蚀情况，可以采用电学分析、化学分析、电镜分析、差热分析、微波分析等几种检测方法，对混凝土材料的化学成分进行分析，以及渗透性、含水量等和腐蚀性相关的物理参数，然后依据一定的参数来分析，从而方便后期采取措施对其进行整治。

2.3钢筋锈蚀检测。

在水工隧洞衬砌结构中，会出现钢筋锈蚀的现象，一般情况下可以分为化学腐蚀。

隧道工程2-1-2 洞身主体结构-复合式衬砌

第10页
2 复合式衬砌
• 初期支护—喷射混凝土： • 从饰面的角度出发，喷混凝土厚度多采用 5cm；但作为发挥支护构件作用的厚度，不宜小于8cm； • 喷混凝土的最大厚度，除特殊场合外不宜大于25cm。
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2 复合式衬砌
• 初期支护—钢架： • 当围岩软弱、破碎严重且自稳性差时，隧道开挖后，需要及时提供足够强的支护约束围岩变形。在初期支护内设置钢架将增大支护结构早期的刚度，阻止围岩的过度变形并承受部分的松弛荷载。钢架分为钢支撑和格栅钢架两种。钢架一般与锚杆、喷混凝土等共同使用。
• 初期支护—钢架： • （2）格栅钢架 •
第16页
2 复合式衬砌
• 初期支护—钢架： • 总体来看：格栅钢架与钢支撑比较，一个最突出的特点是：能很好地与混凝土一起与围岩密贴，支护效果好。 • 格栅钢架能完全被混凝土紧密包裹成为一体，形成类似钢筋混凝土结构。喷混凝土能充满格栅及其与围岩的所有空隙，而钢支撑的背面常常不能完全充填密实，从而使支护不能很好地与围岩共同作用。第17页 • 。
第8页
2 复合式衬砌
• 初期支护—锚杆： • 锚杆将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果，以达到支护的目的。 • 锚杆设计包括锚杆类型的选择、锚杆的布置（长度、根数、间隔等）以及锚固材料的选择等。 • 目前常用的中空注浆锚杆和水泥砂浆锚杆。
第9页
2 复合式衬砌
• 初期支护—喷射混凝土： • 喷混凝土是惟一能够与围岩壁面大面积牢固粘附的支护手段，也是适用于各种围岩的一种有效支护手段，其作用主要来自喷混凝土与壁面的粘着力所产生的抗剪阻力。 • 因此，喷混凝土与围岩的粘附是异常重要的，这是发挥喷混凝土支护效果的基本保证，也是喷混凝土最主要的力学作用。

输水盾构隧洞复合衬砌结构设计计算研究

衬砌间接触界面的处理条件和方式密切有关。目
前, 内、外层衬砌之间接触界面的处理类型主要有两种:
1 )衬间敷设有防排水垫层。此时内、外层衬砌
由防排水垫层相互隔开。防排水垫层可以保证内、
外层排放渗漏水各行其道, 内、外水间不贯连, 内、外
衬砌结构单独受力, 隧洞外部作用荷载 ( 包括施工
内、外衬新老混凝土接触界面因处理方式的不同将会造成接触界面力学性质的明显差异。为此, 本文提出了以下 4种新老混凝土的接触界面模型。
1) 无粘结力模型。内衬施工前先将管片内侧表面的螺栓手孔、注浆孔、吊装孔等凹槽、孔洞均用水泥砂浆充填抹平, 然后浇注内衬混凝土。为此可认为, 内外层衬砌界面间只能传递径向压力, 而由于设定层面间缺失粘结力, 故不能承拉和仅能有限承剪 ( 界面摩擦力 ), 此时可通过界面摩擦力 ( 由径向压力引起 )的形式 ( 需经过检算认定 ) 传递内、外衬层面间的切向剪力。这种复合衬砌接触界面的无粘结力模型, 建议采用与管片土体接触面作相同处理的库仑摩擦模型。
可认为此时内、外层衬砌界面之间的位移是协调的, 对其接触界面作变形处理时可采用位移协调模型。
4)局部位移协调模型。外衬管片的手孔或凹
槽中有足够插筋伸入到内衬混凝土内, 且一些局部部位经层面间压浆面密贴接触, 此时上下界面间的
径向和切向位移可认为是协调的; 另一些部位如果
层间粘结与摩擦强度不足而导致上下界面相互脱
加后张预应力是当前国内外主要采用的一种机械式
形成环箍状张拉的预应力衬砌。我国清江隔河岩和
小浪底二处水电站经过多年的通
0引言
将盾构工法用于输水隧洞工程在国内外较为少见。目前, 有压输水隧洞多采用双层衬砌结构 ( 如我国尚在施工的南水北调中线一期穿越黄河的输水隧洞、埃及穿越苏伊士运河输水隧洞和拟建的旧金山湾输水隧洞等 ) ; 还有部分输水隧洞是从地下深部岩层中穿越, 其洞内水压对所产生的结构受力影响不大 ( 如我国辽宁大伙房水库输水工程、引红济石调水工程等 ) ; 而采用大型盾构机在软弱土层中进行高水压、大直径输水隧洞设计施工, 如上述正建的南水北调中线穿黄输水隧洞 ( 复合预应力衬砌 ) 则是比较典型的示例。

输水明渠六种衬砌结构形式

输水明渠六种衬砌结构形式：
方案一：全断面铺设聚苯乙烯保温板+土工膜+土工布+6cm预制砼板
此种衬砌形式已广泛应用于引黄济青工程，主要利用土工膜防渗，一般适用于渠床岩性为粘土、壤土、砂壤土、砂层和砾质粗砂等，地下水位较高，渗透系数较大的渠段。

方案二：全断面铺设聚苯乙烯保温板+钢丝网+6cm现浇砼板
此种衬砌形式利用现浇砼板和保温板防渗，一般适用于渠床岩性为粘土、壤土、砂壤土、砂层和砾质粗砂等，或局部渠段渠底1.0m左右为破碎岩石，地下水位较低，土壤渗透系数较小的渠段。

方案三：人工现浇砼板，面层为人工现浇8（10）cm砼板
此种衬砌形式利用现浇砼板防渗，一般适用于渠床岩性为粘土、风化岩等，土壤渗透系数较小的渠段。

该衬砌形式又分两种情况，第一种情况衬砌结构处在有化学腐蚀且地下水较高的环境，水泥品种采用抗硫酸盐性水泥，并将混凝土强度提高至C40；第二种情况衬砌结构处在正常的环境，采用普通硅酸盐水泥，混凝土强度标号为C25或C30。

. 方案四：机械化现浇砼板，全断面铺设聚苯乙烯保温板+12cm现浇砼板
此种衬砌形式利用现浇砼板和保温板防渗，一般适用于渠床岩性为粘土、壤土等，土壤渗透系数较小的渠段。

方案五：渠坡5cmC10砼垫层找平+扩张金属网+喷5cmC30砼，渠底现浇C30砼，厚10cm。

此种衬砌形式利用现浇砼板和喷砼防渗，仅适用于渠床岩性为强风化或中等风化岩石的深挖方渠段。

方案六：无砂混凝土排水兼找平+复合土工膜+保温板+预制砼六边形板
此种衬砌形式利用复合土工膜防渗，仅适用于渠床岩性为全风化、强风化岩石且地下水位较高的深挖方渠段。

白垩系河口群地层输水隧洞衬砌结构分析

其结果可以评估围岩支护系统的稳定小净距隧道是介于普通分ห้องสมุดไป่ตู้ 式隧道与连拱隧道的一种结构隧道围岩变形进行预测，
形式，其双洞净距一般小于１．５倍洞径。具有施工工艺简单、造性，做到信息化动态设计与施工。浅埋小净距隧道围岩风化严价较低的特点。能够适应特定地质、地形条件及线桥隧衔接的重，岩体较为破碎。本文结合马嘴隧道的现场监测成果，应用灰根据预测结果对隧道开挖及支护方需要。其设计形式不仅能充分发挥围岩自承能力而且施工易于色理论对隧道变形进行预测，
控制，因此在工程上得到越来越多的应用。
学性质受原岩应力、地质作用、开挖方式、支护参数等的影响，其
法进行调整以指导隧道安全施工。
灰色系统是系统分析、建模、预测的～种有效方法。主要是
浅埋小净距隧道施工过程中，由于埋深浅，净距小，围岩的力１灰色理论模型力学过程比较复杂＿２Ｊ，对施工过程中围岩进行监控量测可以有效把“ 部分信息已知，部分信息未知 ” 的“ 小样本 … ‘ 贫信息” 不确定根据已知信息的生成去理解、认识模糊事物。防止各种地质灾害的发生。根据位移监测信息应用灰色理论对因素作为研究对象，从以上计算结果可以看出，检修工况结构内力均比运营工况
锚加固、改变隧洞开挖方法、拱架下增设垫块的措施，以有效控制隧道变形，同时可为类似工程的设计、施工和监测提供借鉴。关键词：隧道变形，小净距，灰色模型，变形预测，围岩控制中图分类号：Ｕ４５６文献标识码：Ａ

复合式衬砌施工

1、复合式初砌防水机理及防水层结构设计1.1 防水机理隧道复合式初砌是分内外两层先后施作的隧道衬砌结构，即在隧道开挖后立即施作网喷混凝土作为初期支护，经监控量测确认围岩及初期支护基本稳定后再铺设防水层，最后浇筑二次衬砌防水混凝土。

复合式衬砌防水主要依靠全封闭的防水层和二次衬砌混凝土，两者相辅相成，缺一不可。

二次衬砌防水混凝土在硬化过程中，内部存在着温度应力和收缩应力，这些应力的存在会使防水混凝土产生变形；而初支混凝土表面粗糙、凹凸不平，必然会对二次衬砌混凝土产生相当大的约束力，阻止其变形，于是就产生了拉应力。

当拉应力大于二次衬砌混凝土抗拉强度时，混凝土即被拉裂，特别是在隧道起拱线应力集中区产生的裂缝最多。

如果设法消除或减弱初期支护喷射混凝土对二次衬砌混凝土的约束，使其自由变形或约束力减小，所产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，二次衬砌混凝土就不会产生裂缝。

因此封闭的防水层多选用不透水、表面光滑的塑料片材，它不仅起到防水作用，而且还能隔离、润滑初支喷射混凝土和二次衬砌混凝土，减少二次衬砌混凝土的开裂。

1.2 防水层结构设计地铁隧道要根据工程所处地质、水文条件及不同的使用要求，采用不同的防水层结构设计。

一般大城市地铁隧道多埋置于地面以下，有水不能自流排出，宜采用全封闭型防水结构。

防水层设计主要有两种形式：一是单层防水板（膜）铺设于初期支护喷射混凝土上，用于无水地段；二是双层结构，先铺设一层较柔软且具有相当强度的片材作缓冲层，克服初支喷射混凝土基面凹凸不平、易损伤防水板（膜）的弊病，然后在其上再铺设防水板（膜），用于防水要求高的隧道及有水地段。

2、防水材料的选择目前，隧道复合式衬砌防水层主要选用PVC（聚氯乙烯）、ECB（乙烯- 共聚物沥青）、LDPE（低密度聚乙烯）、HDPE（高密度聚乙烯）和EVA（乙烯- 醋酸乙烯共聚物）等防水板（膜），应用最多的是EVA 膜。

常用防水材料的主要性能指标见表1.由表 1 中可看出：EVA、LDPE、HDPE 及ECB 技术性能皆优于PVC板；从价格看LDPE 膜最低，其技术性能也较好。

猴子岩水电站导流隧洞洞身复合衬砌结构设计

猴子岩水电站位于四川省甘孜藏族自治州康定县境内，程的主要任务为发电，工无其它综合利用要求。水库正常蓄水位高程１４相应库容２ｍ，８６６．２亿ｍ，总库容７０．６亿ｍ，水位高程１８２死０ｍ，节库容３８调．７亿ｍ，。电站装机容量１００ＭＷ７（２Ｗ × ４５Ｍ４台）。大坝坝顶高程１８８５ｍ，４．河床段趾板建基面高程１６５ｍ，大坝高２３５２最２．
第３卷第２期１
２０１２年４月
四
川
水
力
发
电
Ｖｏ．１３１．Ｎｏ２．
Ｓｅｕｎｉｈａ
Ｗａｅ＂Ｐｏｒｔｌｗｅ
Ａｐ．２０１２ｒ，
猴子岩水电站导流隧洞洞身复合衬砌结构设计
梁
摘
娟，张有山，张罗彬
６０７）１０２
（中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川成都
要：猴子岩水电站导流隧洞规模大，地质条件复杂，设计人员根据导流隧洞的地质条件和运用要求，通过结构分析计算，
对洞身采用复合式衬砌，既满足了施工期的安全要求，又满足了导流洞运用要求，设计科学、合理。介绍了导流隧洞的设计
情况
关键词：猴子岩水电站；隧洞；导流复合衬砌；结构设计
中图分类号：ｗ；Ｖ５Ｔ３ＴＴ５４；Ｖ３文献标识码：Ｂ文章编号：０１２８（０２）２０ｌ－２１０－１４２１０－１ｌ０

软岩中高压输水隧洞衬砌结构的分析及优化

JIAN SHE YAN JIU
Ruan yan zhong gao ya shu shui sui dong chen qi jie gou de fen xi ji you hua
软岩中高压输水隧洞衬砌结构的分析及优化
杨漪清
本文以广东省珠江三角洲区域某高压输水隧洞为例，分析软岩中高压输水隧洞承受荷载的情况，以及高内水压力通过钢内衬传递至混凝土衬砌内表面的应力情况，对比在普通钢筋混凝土外衬与钢管内衬之间增加聚乙烯泡沫板隔离层前后混凝土砌结构受力情况及配筋率，结果证明增加隔离层吸收钢内衬传递应力后，衬砌结构配筋率可大大降低，达到了优化结构、节约成本的目的。
经计算，钢管传至钢筋混凝土上内水压力值为 0.63MPa。
外层钢筋砼衬砌配筋在同时考虑内压外传时，混凝土衬砌内轴力最大值在拱顶位置，达到 2915kN，若混凝土裂缝宽度按照 0.20mm 控制，衬砌拉应力最大处配筋率需要大于 3.02%，超过最大配筋率。
3. 钢筋混凝土外衬与钢管内衬组合砌结构的优化混凝土衬砌配筋过大问题主要由内压引起。考虑对钢管与钢筋混凝土衬砌进行隔离，在钢筋混凝土衬砌与钢内衬之间铺设柔性材料，吸收由于内压、自重等因素造成的钢管变形，从而减少外层钢筋混凝土衬砌拉应力。设计混凝土内表面顶部 240°位置铺设聚乙烯泡沫板，厚度
178
技术应用
钢筋混凝土，导致钢筋混凝土表面仍存在由内压造成的拉应力。
钢筋混凝土未开裂时钢管传至钢筋混凝土上的内水压力值计算公式如下：
P1
=
1+
P
−
E' ∆t r0 2
E' E'c r0
r52 r52

浅谈隧道工程复合衬砌方案和施工技术

浅谈隧道工程复合衬砌方案和施工技术一、工程概况某隧道包括1号、2号两座相连隧道，全长3352m，其中1号隧道长1533m，2号隧道长1819m，均按平行双洞单向交通设计。

单洞净宽10.25m，净高7.425m，最大开挖跨度12.6m.隧道按新奥法原理设计施工，采用初期锚喷砼和二次模注砼的复合衬砌形式。

隧道设计了"防、截、堵、排相结合，以排为主"较为完整的防排水系统。

二、隧道洞身防排水方案（一）防水工程（1）衬砌柔性防水：在衬砌背面设置隧道专用防水卷材，无纺土工布设置在防水卷材与喷射砼层之间，兼作衬背排水层及缓冲层，无纺布规格为400g/m2，采用射钉加钢垫圈固定在基面上。

（2）衬砌漏防水：衬砌防水采用在初期支护与二次衬砌之间敷设一层PVC+土工布的复合防水卷材，做为第一道防水措施，防水卷材敷设范围自拱部至边墙下部引水管，二次衬砌采用抗渗标号不低于S8的防水混凝土，作为第二道防水措施。

工作缝增设膨胀橡胶止水带基于以下几点考虑，为防患于未然，确保隧道不渗不漏，各方统一了意见，决定在工作缝增设止水带。

一是防水层难免会出现破损渗漏，而工作缝是整个防排水体的薄弱环节，止水带可成为最后关口；二是工作缝不论采用打毛或是企口接缝，因接缝处产生的应力及位移，都可能出现密封破坏的问题；三是一旦出现二次衬砌破漏，处理难度较大。

（二）排水工程（1）富水区段引排水对于富水区段，在喷射砼之前，采用环向Ф50mmHDPE单壁打孔排水管将水沿裂隙引至纵向排水管。

环向排水管沿岩面环向布设，外裹两层400g/m2土工布，防止淤塞及围岩日久被地下水冲失，管外侧用塑料布包裹，并用细铁丝网及铁丝圈加以固定，以防止喷射砼时水管被砂浆堵塞。

（2）衬砌背面排水层在防水层与喷射砼之间设置400g/m2土工布，使漏水能从衬砌背面通过排水滤层排至墙角，再由墙角处衬背纵向盲沟集水，通过Ф116mmHDPE波纹管引至中央排水沟排出洞外。

水工隧洞复杂体型衬砌结构配筋计算研究

２、３所示
的配筋计算方法—— 有限元法 ” 。有限元法能模
拟复杂的结构体型，并求得其各部位应力应变，是
一
种更为精确的求解方法。对于复杂体型的衬砌结
构配筋计算，其具体做法如下：首先计算获得衬砌
结构的应力分布，然后求解获得结构不同截面处的
然在一定程度上能解决衬砌结构的配筋问题，但其
存在的两个问题不容忽视：第一是复杂体型的简化
方向，即复杂体型应简化为何种标准体型；例如某衬砌体型，衬砌外侧为标准马蹄型，内侧为平底马
蹄型，其简化方向为平底马蹄型和标准马蹄型，但
为标准体型，采用边值法求得内力的基础上结合工程经验进行衬砌结构的配筋。该种配筋计算方法虽
３工程实例
３．１工程概况
某水工引水隧洞长１０．６ｋｍ，平均埋深１６５１１＂１，
衬砌内应力分布。根据参考文献［２］中第１２．２．１条，当截面应力图形接近线性分布时可换算为内力
图１衬砌有限元网格及外轮廓弹簧
赵茜瑶等・水工隧洞复杂体型衬砌结构配筋计算研究
内力从而进行配筋计算。２计算方法
按照隧洞衬砌结构的实际体型建立有限元计算
模型，通过在模型外侧节点处施加弹簧来模拟围岩对衬砌的弹性抗力作用。输入计算参数及施加荷载

论隧道复合衬砌施工技术

论隧道复合衬砌施工技术复合式衬砌采用先后两次支护，对衬砌受力非常有利，而且表面光洁平整，有利于隧道通风和防水，并保护外层支护，使喷层内钢筋网和锚杆端部免于锈蚀。

目前复合衬砌施工技术已广泛应用于隧道施工，本文对复合式衬砌技术进行概述，并对其主要施工技术进行分析。

标签隧道；复合式衬砌；施工要点一、复合式衬砌（一）复合式衬砌复合式衬砌指的是分内外两层先后施作的隧道衬砌。

在坑道开挖后，先及时施作与围岩密贴的外层柔性支护（一般为喷锚支护），也称初期支护，容许围岩产生一定的变形，而又不致于造成松动压力的过度变形。

待围岩变形基本稳定以后再施作内层衬砌（一般是模筑的），也称二次支护。

两层衬砌之间，根据需要设置防水层，也可灌筑防水混凝土内层衬砌而不做防水层。

（二）复合式衬砌的复合方式复合式衬砌的外、内层复合方式有以下几种：喷锚支护和混凝土衬砌；喷锚支护和喷射混凝土衬砌；可缩式钢拱喷射混凝土支护和模筑或喷射混凝土衬砌，以及装配式衬砌（管片）和模筑混凝土衬砌等。

最通用的是外层采用喷锚支护或轻型管片，内层采用整体式模筑混凝土衬砌。

两层衬砌间的防水层，可采用喷涂乳化沥青等防水胶剂，或采用厚度不等的软聚氯乙烯薄膜、聚异丁烯片、聚乙烯片等防水卷材，并固定在支护上。

为保证防水卷材施工接缝的质量，一般需要用热气焊接或电阻焊接，亦可用适当溶剂作溶解拼接。

（三）二次衬砌的作用既然喷射混凝土具有一定粘结力和抗剪强度，能充填裂隙，加固围岩，抑制其变形发展，与围岩紧密粘结共同工作，提高围岩稳定性，但是对于复合衬砌的公路隧道，模注混凝土二次衬砌仍是十分必要的辅助支护。

这是因为：（1）喷射混凝土层改善了衬砌的受力条件，降低衬砌的变形，可承受部分围岩传递的轴向压力及少量拉应力，当隧道通过落差小的断层（否则选线避开），大倾角地层，外侧山体覆盖较薄，线路与洞口地形等高线斜交，以及软弱围岩，此时作用在衬砌上的荷载比一般隧道要大，二次衬砌可承受部分荷载，并与围岩、锚喷混凝土共同工作。

输水隧洞复合衬砌填充层高性能自密实混凝土材料研发

输水隧洞复合衬砌填充层高性能自密实混凝土材料研发输水隧洞是指将水源从一地输送到另一地的地下通道，广泛应用于水利工程、城市供水等领域。

而隧道的复合衬砌填充层是输水隧洞的重要组成部分，其功能在于保护隧道结构、提高隧道的稳定性和密封性。

然而，由于输水隧洞所处环境的特殊性，常规的填充材料往往无法满足工程要求，因此需要研发高性能自密实混凝土材料。

高性能自密实混凝土材料是指具有较高强度、较低渗透性和自密实性能的混凝土材料。

在输水隧洞中，这种材料能够有效地防止水渗漏、降低渗透压力，同时提高隧道的抗渗性能和结构稳定性。

因此，研发高性能自密实混凝土材料对于输水隧洞工程的安全和可靠运行具有重要意义。

为了实现这一目标，首先需要选取合适的原材料。

高性能混凝土的主要组成材料包括水泥、骨料、粉煤灰、粉状矿渣等。

通过合理配比和精细加工，可以使得混凝土具有较高的强度和抗渗性能。

同时，在生产过程中添加适量的外加剂，如减水剂和增稠剂，可以改善混凝土的流动性和自密实性能。

其次，需要优化混凝土的配比和施工工艺。

通过合理调整水灰比、骨料粒径分布和配合比，可以提高混凝土的抗渗性能和强度。

同时，在施工过程中采用振捣和充填等措施，可以保证混凝土充分密实，减少孔隙和裂缝的产生，提高混凝土的自密实性能。

最后，需要进行严格的质量控制和检测。

通过对混凝土的抗渗性能、强度和自密实性能进行全面的检测和评估，可以确保混凝土材料的质量和性能符合工程要求。

同时，对施工过程中的质量控制进行监督和检查，及时发现并解决问题，确保输水隧洞的施工质量和工程安全。

综上所述，输水隧洞复合衬砌填充层高性能自密实混凝土材料的研发具有重要意义。

通过选取合适的原材料、优化配比和施工工艺，以及严格的质量控制和检测，可以提高混凝土材料的抗渗性能和自密实性能，保障输水隧洞工程的安全和可靠运行。

未来，还需要进一步深入研究和应用，不断提高高性能自密实混凝土材料在输水隧洞工程中的应用效果。

水利工程中隧道衬砌技术分析

水利工程中隧道衬砌技术分析摘要：随着我国社会经济的快速发展，水利工程也得到了快速发展，水利工程作为民生工程之一，其在我国建筑中具有不可替代的作用，是保证国民经济快速发展的根本动力。

当前随着我国综合国力的不断增强，国家的水利工程项目规模和数量越来越大，隧道衬砌技术在水利工程隧道建设过程中得到了极为广泛的应用。

隧道衬砌技术主要就是指在水利工程项目修建过程中的内衬结构，就目前我国建筑施工项目的施工过程来看，衬砌技术的应用非常广泛，有整体式模型混凝土衬砌、装配式衬砌、复合式衬砌等，复合型衬砌主要是指在内外层实现衬砌，一般来说，复合型衬砌结构在外层主要应用的是喷锚支护、在内层主要应用的是整体式模型混凝土衬砌。

关键词：水利工程; 隧道衬砌; 施工技术1 隧道衬砌理论简介1.1隧道衬砌概念隧道衬砌主要是指在修建水利工程项目中，在隧道内层内衬结构的衬砌技术。

目前我国大多数水利工程建筑中，衬砌技术的应用十分广泛，有整体式模型混凝土衬砌、装配式衬砌、复合式衬砌等，复合型衬砌主要是指在内外层实现衬砌，一般来说，复合型衬砌结构在外层主要应用的是喷锚支护、在内层主要应用的是整体式模型混凝土衬砌。

衬砌技术作为隧道的一种重要支护结构，其施工质量直接影响隧道的结构安全、使用寿命、运营舒适度及美观等。

离军高速公路有多条石质两车道隧道，施工中严格按照新奥法原理控制衬砌的施工时间，并加强过程控制，隧道衬砌施工质量取得了良好成效。

1.2衬砌技术的分类1）整体式模型混凝土衬砌：在实际的应用当中，整体式模型混凝土衬砌的应用是最为广泛的，因为混凝土的相关结构性能我们都了解，其抗腐蚀性极强，并且结构强度高，在一些地质情况较差的水利工程隧道修建过程中，应用整体式模型混凝土衬砌的结构方式是非常常见的。

它作为整体式衬砌结构，在具体的施工过程中施工条件要求低。

整体式衬砌技术在实际的应用当中存在一定的使用范围，整体式衬砌能够良好的适应于流量较小部位的渠道衬砌施工，而对于流量较大的部分来说采用整体式衬砌技术无法有效的施工。

论隧道复合衬砌施工技术

论隧道复合衬砌施工技术摘要：复合式衬砌防水主要依靠全封闭的防水层和二次衬砌混凝土，两者相辅相成，缺一不可。

本文分析了隧道复合衬砌防水机理，并以某工程为例从排水管施工、防水板施工、二次衬砌、衬砌背后回填注浆四方面介绍了其施工技术。

关键词：隧道；复合衬砌；施工技术一、隧道复合衬砌防水机理复合式初砌是分内外两层先后施作的隧道衬砌结构，即在隧道开挖后立即施作网喷混凝土作为初期支护，经监控量测确认围岩及初期支护基本稳定后再铺设防水层，最后浇筑二次衬砌防水混凝土。

复合式衬砌防水主要依靠全封闭的防水层和二次衬砌混凝土，两者相辅相成，缺一不可。

当拉应力大于二次衬砌混凝土抗拉强度时，混凝土即被拉裂，特别是在隧道起拱线应力集中区产生的裂缝最多。

二、隧道复合衬砌施工技术（一）工程概况某隧道为分离式隧道类型，左线起讫桩号为ZK1+100～ZK1+770，长670米；右线起讫桩号为K1+116~K1+781，长665米。

左右线设计线间距23米，洞口采用削竹式设计。

隧道表部覆盖碎石含粘土角砾，下伏基岩为凝灰岩，隧道穿越强~微风化岩体。

地下水主要为基岩风化裂隙水，地下水水量贫乏，水文地质条件较简单。

明洞结构为现浇钢筋混凝土等截面直墙式衬砌结构。

暗洞衬砌结构按新奥法原理，采用复合式支护结构形式。

初期支护以锚杆和钢筋网喷砼组成联合支护体系，二次衬砌采用模筑砼结构，初期支护与二次衬砌结构之间设防水排水夹层。

高压输水隧洞钢筋混凝土衬砌结构设计分析

高压输水隧洞钢筋混凝土衬砌结构设计分析发表时间：2019-10-12T11:08:30.330Z 来源：《云南电业》2019年4期作者：李建秋[导读] 本文结合已建成的在运电站输水隧洞作为案例，以其为该类结构形式的代表，对结构设计进行分析，为相似功能、结构的水工建筑物设计提供参考借鉴。

（惠州蓄能发电有限公司广东省惠州市 516100）摘要：埋藏式高压输水隧洞在我国华南地区抽水蓄能电站得到了广泛，隧洞采用钢筋混凝土衬砌结构，利用围岩承载，大大降低了隧洞经济成本。

结合局部灌浆锚固处理，提高了隧洞整体性和防渗能力。

本文结合已建成的在运电站输水隧洞作为案例，以其为该类结构形式的代表，对结构设计进行分析，为相似功能、结构的水工建筑物设计提供参考借鉴。

关键词：高压输水隧洞；混凝土衬砌；结构分析在我国华南地区，抽水蓄能电站输水系统多采用埋藏式高压引水隧洞，其结构形式以现浇钢筋混凝土衬砌为主。

为提高围岩的防渗性及整体性，以便能充分利用围岩的自承能力从而达到减小钢筋混凝土衬砌厚度的目的，工程上对输水隧洞部位围岩进行了锚固及灌浆处理，本文以惠州抽水蓄能电站为例，结合输水系统沿线工程地质情况，对相应工程措施做分析研究。

一、结构设计分析抽水蓄能电站压力输水隧洞衬砌结构设计与作用在衬砌上的各种荷载及围岩和衬砌材料的性质有关，而作用在衬砌上的荷载种类及大小又与隧洞的运行状态有关。

为充分利用围岩的自承能力采取较薄的钢筋混凝土衬砌，输水隧洞的布置是综合分析研究了地形、地质、覆盖层厚度、水力学条件、施工、运行条件和沿线电站建筑物的各自特点并通过不同方案比较优化后最终确定的，使得输水系统主要洞室深埋于以Ⅰ～Ⅱ类围岩为主的微风化～新鲜岩石中，高压岔管位于的部位在Ⅰ、Ⅱ类围岩中，进出水口段、过沟段、断层破碎带以Ⅲ类围岩为主，仅少量为Ⅳ类围岩。

隧洞段承受的内水压力以蜗壳处产生最大动水压力和上游调压井最高涌浪所组成的动水压力分布线取值，隧洞承受的外水压力，根据本工程的工程地质及水文地质条件，参考已建工程经验，假定为洞顶围岩覆盖厚度的0.2倍折减。

隧道复合式衬砌受力分析及施工优化论述

隧道复合式衬砌受力分析及施工优化论述摘要：近年来，以客运专线为重点的全国铁路网建设已经全面展开并得到了蓬勃发展，铁路隧道建设数量和总长度均位居世界第一。

隧道建设规模的日益扩大与隧道建设理论不完善的矛盾日益突出，以经验设计方法为主导的隧道设计理论将迎來巨大的挑战。

本文重点关注隧道二次衬砌支护结构，通过理论分析、工程试验和数值计算相结合的技术手段对二次衬砌结构力学特性展开深入研究，对二次衬砌结构设计方案的优化提供借鉴。

（1）通过理论计算机ANSYS数值模拟得到，在V级围岩结构中，衬砌在拱顶及拱腰位置大偏心受压，安全系数最低，最容易产生破坏。

（2）通过在大尖山隧道现场进行的二次衬砌背后受力监控量测，深入分析了二次衬砌背后受力的时空分布特点，指出在二次衬砌拆模时，此时初支、二次衬砌间的接触压力达到峰值，二次衬砌处于最不利受力状态；通常在二次衬砌拆模后一周左右的时间，二次衬砌受力达到稳定；指出由于拱顶混凝土填充不密实，二次衬砌拱顶处接触压力较小。

（3）综合数值模拟及现场实测数据结果分析，针对二衬受力薄弱环节及传统二衬施工工艺不足的问题，对二衬浇筑工艺进行了全面优化设计，对同类工程的修建具有较好的借鉴作用。

关键词：隧道；二次衬砌；数值模拟；监控量测一、复合式衬砌受力研究目前多数的隧道工程衬砌设计仅是针对支护结构中的二次衬砌，采用荷载结构模式，让衬砌承受来自围岩的主动与被动荷载，按照现行规范中已制定的深埋按照塌方高度计算、浅埋按照临界高度来计算的荷载计算方法，验算衬砌强度，优选合理的衬砌厚度或配筋率。

随着新奥法的引入和岩体力学的发展，地层结构法开始被应用，隧道围岩不再被单纯地看作荷载，也被看成是隧道支护系统的组成部分，将隧道围岩、荷载与支护结构视为三位一体的系统。

传统的矿山法也采用与喷锚构筑法类似的喷锚支护体系，只是把喷锚支护当作了取代传统支架作为确保施工安全的一种临时支护措施，而模筑混凝土衬砌的厚度依然如故，这不能不说是一种巨大的浪费，基于喷锚构筑法的二次衬砌作为保障安全储备的必要手段，比之传统意义上的模筑衬砌厚度应有所减薄，保证隧道安全的情况下在造价上也会有所降低。

水工隧洞混凝土衬砌施工技术及其应用分析

水工隧洞混凝土衬砌施工技术及其应用分析发布时间：2021-08-26T10:16:13.977Z 来源：《工程管理前沿》2021年第7卷第9期作者：李建伟[导读] 水工隧洞是水利枢纽中的一个重要组成部分，有较高的施工技术要求李建伟河北省水利水电勘测设计研究院天津 300250摘要：水工隧洞是水利枢纽中的一个重要组成部分，有较高的施工技术要求，现如今虽然隧洞内部支部及衬砌型式，施工技术和工艺不断发展，但混凝土衬砌结构依然是主流结构类型。

本文水工隧洞为例，探讨水工隧洞混凝土衬砌施工技术要点及应用关键词：水工隧洞；衬砌混凝土；施工技术水工隧洞是水利水电工程中常见的水工建筑，洞体开挖后为了防止围岩变形或坍塌，要在洞壁施工混凝土衬砌作为永久性的支护结构。

衬砌一般分两次进行，第一次为喷射混凝土辅以锚杆支护（初衬），第二次浇筑钢筋混凝土（二衬）。

本文对水工隧洞衬砌混凝土的施工技术进行了探讨。

1初衬混凝土施工技术1.1喷射混凝土制备的要求与常规混凝土类似，喷射混凝土主要原材料为水泥/矿物掺合料、砂、石、水和外加剂。

近年来，钢纤维喷射混凝土应用渐多，可以代替挂网喷射混凝土，配比适当的话，支护安全性更高。

水泥宜选用强度42.5的普硅水泥，为了改善混凝土性能可掺加矿物掺合料，如粉煤灰。

砂宜选用中砂。

石可选用碎石或卵石，粒度一般不超过15mm。

外加剂主要是速凝剂，初凝时间≤5min，终凝时间≤10min，另外还可加入高效减水剂。

配合比中对砂率和水灰比的控制较为严格，砂率应控制在45%～55%，过低或过高易堵管，且干缩大；水灰比宜控制在0.4～0.45，过低密实性差，过高宜流淌。

1.2喷射混凝土施工的方法首先，应做好基面处理，将开挖断面上的浮石、虚渣清理干净，并处理出水点，基面凹凸明显的部位应铲平或填平；如果采用挂网喷射混凝土，应检查固定是否牢靠。

喷射作业时，喷嘴距喷射面一般0.8～1.0m，喷射方向与喷射面垂直。

隧洞喷射有两种方式，一般采用先墙后拱的做法，但也采用先拱后墙的方法，无论哪种方式均应从上至下，并且喷射时轨迹为螺旋运动，后一圈压上前一圈。