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冻融条件下隧道工程防水注浆机理和施工技术的研究

李传富  
【摘要】:隧道内渗漏水是多年冻土隧道产生冻害的主要原因之一,注浆是围岩加固、防水和治理渗漏水的一项十分直接有效的方法,然而,冻胀力、冻融圈、材料耐久性和施工温度场等因素,为冻融条件下的隧道注浆施工增加了很大的难度。本文结合昆仑山隧道的注浆施工,以冻融条件下注浆机理和施工技术为研究对象,通过理论分析、室内试验和现场试验相结合的方法开展研究,主要内容有: 1、从冻土、冻融岩(土)体的基本性质出发,充分地论述了隧道围岩及衬砌结构混凝土的冻融破坏特征,重点研究分析了冻融条件下隧道围岩和衬砌结构的防水注浆的机理和主要技术特征。 2、冻融条件下的注浆对注浆技术本身提出了更高的要求,尤其是注浆材料其必须满足低温条件下的可操作性和冻融循环后的耐久性等,本研究对水泥系列注浆材料和化学浆液进行了抗低温性能测试和物理力学性能试验,通过对比分析研究优选出了满足要求的注浆材料,然后通过现场施工试验进一步优化,最后在大面积施工中进行使用,达到较理想效果。 3、冻融条件下的施工环境和注浆载体的特性与常温下差异很大,本研究通过现场试验和施工实践确定了一套满足冻融条件的实用注浆技术,主要包括注浆施工工艺以及一些相关的注浆参数设计(注浆压力、注浆孔间距、布孔方式以及注浆结束标准等)。 4、结合青藏铁路昆仑山隧道的工程实际,上述研究在现场开展试验并实施予以验证,注浆防水效果良好,隧道内基本实现了地下水零排放。 5、通过上述试验研究,本文提出冻融条件下隧道工程的防水注浆应遵循“以堵为主,综合治理”的原则,并提出了隧道衬砌表面集中出水的处理措施。


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