钢纤维喷射混凝土在隧道初期支护中的应用
钢纤维喷射混凝土及其在隧道工程中的应用
钢纤维喷射混凝土及其在隧道工程中的应用介绍钢纤雏在喷射商品混凝土中的作用机理、钢纤维的韧性及与隧道新奥法锚喷支护中相关的几种主要力学性能，结合其在隧道工程中的应用，说明钢纤维喷射商品混凝土能很好地满足隧道新奥法的要求，是一种理想的支护材料。
钢纤维商品混凝土（Steel Fiber Reinforced Concrete，SFRC）和钢纤维喷射商品混凝土（Steel Fiber ReinforcedShotcrete，SFRS）作为一种新型建筑材料，近年来在国内外得到了迅速发展。
和普通商品混凝土相比，钢纤维商品混凝土不仅能明显改善抗拉、抗剪、抗弯、抗磨和抗裂能力，而且能大大增强断裂韧性和抗冲击等多项性能，加之施工简便，价格相对低廉，所以在道路路面、桥梁结构、隧道衬砌支护等工程中的应用日益广泛。
其中，钢纤维喷射商品混凝土是由均匀散布有钢纤维的商品混凝土拌和料，借助压缩空气高速喷射至受喷面而成的新型复合材料，它随着在隧道和地下工程中新奥法的推广和使用，已引起人们的高度重视，并在实际工程中取得了良好的效果。
1 钢纤维在商品混凝土中的作用机理研究钢纤维商品混凝土的增强机理，是提高钢纤维对商品混凝土增强、增韧和阻裂效应，从本质上改变其物理、力学、化学性能，并造就材料新性能的理论基础，也是进行钢纤维商品混凝土性能设计的依据。
对钢纤维商品混凝土的增强机理，主要有两种理论解释，一是1963年由美国罗穆阿尔迪（Romualdi）提出的纤维间距理论，这一理论以线弹性断裂力学为基础，强调了钢纤维商品混凝土在结构形成和受力过程中对裂缝发生和发展的抑制作用；另一种是复合力学理论，其出发点是复合材料构成的混合理论，即将纤维增强商品混凝土看作是纤维强化体系，应用混合理论来推求纤维商品混凝土的应力、弹性模量和强度等。
由于以上两种理论都存在一定的片面性，近年来，国内外对钢纤维喷射商品混凝土的基本特性进行了多方面的试验研究和探索，试图综合复合力学理论和纤维间距理论的优点，进一步完善、充实和得到符合钢纤维商品混凝土特征的新理论，但因为未能从根本上解决两种理论的自身缺陷，依然无法取得令人满意的结论。
喷射混凝土施工技术在隧道工程中的应用
月 昌 Ｕ
康， 大多采用潮喷 ， 回填量普遍较大， 其 平均在 ３ ％以上 ， ０ 损失较
随着国家交通基础建设投资力度 的加大和人们环境保护的 日益重视 ， 隧道工程建设呈现较 大增 长趋势 。据有关资料显示 ， 我国已建成铁路隧道 ５ ０ ３ ０余座 ，总长度约 ４ ０ ｋ ０ ０ ｍ；公路隧道 １０ ８ ０余座 ， 总长度 ７ ０ ｍ， ５ ｋ 是世界上隧道工程最 多的国家。其特 点主要表现在单孔隧道长度记录不断被刷新 ；施工技术难度和
行 喷射 。
２ 喷射混凝土施工的关键技术
２１ 喷射 混凝 土 的回弹 量控制 ．
目前 隧 道 工 程 喷 射 混 凝 土 施 工 ， 为 保 护 环 境 和 维 护 工 人健
喷嘴与喷岩面 应尽量垂直 ， 并偏 向刚喷射部位 （ 喷射角 控 制在 １。 内） 这样不仅回弹量少 ， ０之 ， 而且 喷射效果和质量更好。
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范、 标准也逐渐统一 。
１ 喷射混凝土在 隧道 工程复合支护 中的作用
目前隧道工程复合支护 中普遍采用 的是喷射混凝土或喷射 钢纤维混凝土 ， 喷射方式主要有潮喷和湿喷 。 喷射 混凝土具有及 时、 强度 高、 密实性 强、 操作简单 、 灵活性大 的优 点， 别是在软 特 弱围岩地质条件下， 配合钢拱架和系统锚 杆作为联 合支 护， 其优 点更 为明显 。就新奥法原理而言 ， 容许围岩产生变 形， 同时在 围 岩变 形过程 中，通过围岩 自乘体系和支护结构对 围岩变形进行 控制， 达到让围岩适度释放而不是彻底释放 的 目的 。
层沥青和石屑， 防止二灰碎石破坏 。
械化配套施工，相信二灰碎石这种稳定结构在公路建设上必将
广泛使用 ， 使粉煤灰变 废为宝 ， 为城市的可持续发展做 出贡献 。 程进行分析和探讨 ， 才能更好 的建设好公路工程 。
钢纤维混凝土在隧道支护中的应用分析
钢纤维混凝土在隧道支护中的应用分析摘要：本文介绍了钢纤维喷射混凝土的特性、增强机理、材料选用、施工工艺，结合工程实例阐述了钢纤维喷射混凝土在性能和施工等方面的优点以及它带来的经济效益。
关键词：钢纤维；混凝土；隧道；支护；应用分析Abstract: This paper introduces the steel fiber sprayed concrete characteristics, reinforcement mechanism, material selection, construction technology, combined with the engineering examples, this paper elaborates the steel fiber shot crete advantages in the performance and construction and its economic benefit.Key words: steel fiber; concrete; tunnel; support; application analysis 中图分类号：TU7文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）钢纤维喷射混凝土作为一种新型的支护材料，施工简单，快速，目前在国内的隧道工程中已积累了相当成功的经验，取得了良好的经济效益和社会效益，相信随着工程技术人员的不断努力，钢纤维喷射混凝土技术会在我国的隧道工程中得到更广泛的使用。
1 概述1.1 钢纤维喷射混凝土的定义和特性钢纤维喷射混凝土（SteelFiberReinforced Shotcrete）是由水泥、水、中粗砂、骨料、钢纤维及必要时掺入外加剂或掺和料按一定比例配制而成的，籍助于空气压力以高速喷射至受喷面而形成的散布有不连续钢纤维的砂浆或混凝土。
与素混凝土相比，提高了弯拉强度、韧性、延性和阻裂能力，可以有效减少混凝土的收缩裂缝，增强混凝土的耐久性和密实性，使原本属于脆性材料的混凝土变成具有一定塑性性能的复合材料，从而改善了结构的使用寿命；同时在施工时避免了挂网操作，可以实现无模化快速施工，具有重要的经济效益和社会效益。
喷射钢纤维混凝土在隧道初期支护中的应用
喷射钢纤维混凝土在隧道初期支护中的应用
喷射钢纤维混凝土是一种新型的混凝土材料，它由水泥、砂子、石子和钢纤维等材料混合而成，具有极高的抗压、抗拉、抗弯和抗冲击等性能。
在隧道初期支护中，喷射钢纤维混凝土可以起到以下几个方面的作用：
1. 加强隧道的整体稳定性：喷射钢纤维混凝土可以形成一个坚固的混凝土层，对土层进行加固，使得隧道整体的稳定性更加可靠。
2. 改善隧道的透水性：喷射钢纤维混凝土可以减小土层的孔隙度，从而降低土壤对水的渗透能力，改善隧道的透水性。
3. 提高隧道的耐久性：喷射钢纤维混凝土具有高强度、高耐久性和耐久性好的特点，可以大幅度地提高隧道墙体的使用年限。
4. 缩短施工周期：喷射钢纤维混凝土施工快速、方便，可以提高施工效率，缩短隧道施工周期。
因此，喷射钢纤维混凝土在隧道初期支护中得到了广泛的应用，成为了目前隧道施工的主流材料之一。
简述喷射混凝土技术在隧道工程中的应用
简述喷射混凝土技术在隧道工程中的应用摘要：文章主要针对喷射混凝土在隧道的施工中遇到的一些技术性问题作了分析，包括回弹量以及厚度和监测问题，并结合了实际的工程对喷射混凝土的技术提高作了一些建议。
关键词：隧道工程；喷射；混凝土；问题国家在交通建设上的关注随着近年来交通需求的增加而不断的加深，对于交通基础建设不断的加大投入，尤其在隧道的建设上，无论从工程量还是技术含量上都有了很大程度的提高，据资料统计，截止到目前，铁路隧道在我过的建设总量已经达到了5300多座，总长四千余公路，公路隧道已建成1800多座，总长七百五十余公里。
隧道的建设之所以增长迅速不单单是交通的需要，同时也是人们的环保意识加深的一种体现。
因此我国一跃成为了世界在隧道建设的工程量最多国家。
这里主要体现在单孔隧道在长度记录上不断的刷新。
技术含量不断加大的同时，技术难度也在增加，隧道形式也开始多样化，大断面、小净距以及多孔联拱等等，尤其是在高寒以及高海拔的隧道建设发展最为迅速，技术和施工实践上不断的进步，同时在有关隧道的标准以及技术规范中也不断的得到统一。
1 隧道施工的支护对喷射混凝土的应用喷射混凝土以及喷射钢纤维式混凝土是目前在隧道的施工中经常用到的，而潮喷以及湿喷是目前采用最为广泛的两种喷射方式。
及时性好、同时具有高强度以及高密实性是喷射混凝土的优势，而且较之于其他的材料以及施工方式，在操作上又简便灵活，尤其是和钢拱架以及锚杆相互配合制作的联合支护对于软弱围岩的地质条件的支护效果极其明显。
一般的施工都是分为两个阶段，首先是制作初期，需要对隧道的建设进行初步的把握和考察，对于材料在结构以及力学特征上进行了解，喷射混凝土一般都视作柔性结构，这样在围岩进行变形的时候就可以有足够的空间。
其次，在混凝土产生了强度之后，就可以将支护体系看成是一个刚性整体，起到一个对围岩变形进行控制的所用，从而对围岩的自承能力进行发挥和保护。
当然，对于整个过程，应当对支护的整体在韧性上进行中试以及强调，这其实也发展的必然结果，因为钢纤维混凝土在施工中的应用开始越来越广。
湿喷钢纤维混凝土在大跨度隧道施工中的应用
产生的粉尘浓度则大幅度减少 ；作为永久支护 ，其成本也要 比复合式衬 砌低得多 。因此 ，用湿喷钢纤维混凝土作为新 的支护衬砌结构 型式 ，对 实现高强度喷混凝土、简化工序 、提高速度 和降低综合造价都具有重要
的 意 义。
初 期 支 护 较好 。
３ 湿 喷混 凝土 施工
３１ 施 工 工 艺 流 程 ．
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工 程 科 学
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湿喷钢 纤维混凝土在 大跨 度隧道施 工 中的应用
李 发 国
（ 京中隧隧道＿ 北 Ｔ程有 限公 司 ， 京 １０ ２ ） 北 ００２
摘 要 阳宗 隧道采用 湿喷钢纤 维混凝土进 行初期支 护 ，取得 良好的效果 。介绍其工 程概况 ，配合 比设计 、施工工艺 及应用效果 ，并总湿 喷法 与 干 喷 法 比较 ．
２ 湿喷混 凝土 的配 合 比设计
２１原材料 的选择 ． １ ）水泥。采用４ ５ 普通硅酸盐水泥 ，其性能指标符合现行水泥 国 ２Ｒ 家标准 ，其初凝 时间为５ ， １ ，终凝时间为６ ， １ ，３ Ａ 时０ 分 ／ 时４ 分 Ｊ 天和２ 天 ８ 的抗折强度和抗压强度分Ｎ５３ ａ ５０ ａ ． ａ ０２ ａ ．Ｍｐ 、２ ．Ｍｐ 和８２ Ｍｐ 、５ ． Ｍｐ 。水泥 中的硅酸三钙 （ ＞ ＣＳ） 撕 ，硅酸 二钙 （ ， ２％ ，铝酸三钙 （ ， ｃＳ）＞ ０ ＣＡ） ＜Ｏ 烧失量及不溶物质＜． １％， １ ％，满足湿喷混凝土的要求 。 ５ ２ 砂子 。技术指标符合ＪＪ５ — ０ ０《 ） Ｔ０ ８２ ０ 公路工程集料试验规程 》标 准，其细度模数Ｍ 为３ ｏ 一 ． ，表观密度为２ ６ ０ ． ，含泥量为３ ％。 ７ ． ２ ３ 石子 。技术指标符合ＪＪ５ — ０ ０《 ） Ｔ ０ ８ ２ ０ 公路工程集料试验规程 》 标 准 。粒径５～１ｒｍ，满足湿喷机要求。 ５ ａ ４）外加剂。液体增稠剂按水泥重量掺入１ ％；液体速凝剂采用Ｋ — ＲＰ 型液体速凝剂 ， 呈弱碱性 （ Ｈ ９ 按水泥重量掺人３ ７ ｐ ＝ ）， ％～ ％。与水 泥 适应情况 ：粘度６８ｐｓ ．５ａ，初凝时间１ 分钟 ，终凝时 间５ 分钟。 ～３ ～７ ５）钢纤 维 。采用 上 海 贝 卡尔 特二 钢有 限公 司生 产 的佳 密 克丝 Ｒ ６ ３ Ｂ 型钢纤维 ， Ｃ ５５Ｎ 其规格长３ ｍ ２ ｍ、直径０ ３ ｍ，长径 比为６ ． ．ｍ ５ ｏ 。通 ４ 过对钢纤维掺量不 同 （ 每立方米混凝 ＋４ Ｋ 和４ Ｋ ） ０ ｇ ５ ｇ 取样试验结果 ， 每立方米混凝土掺．４ Ｋ ￣纤维 ，其湿喷钢纤维混凝土的弯曲韧度指数 Ａ Ｏｇ ． ． 已达到美国规范Ａ Ｔ Ｃ ０ ８ ８ 新规定 的良好及优秀韧度指标等级 。因 Ｓ Ｍ １ １— ９ 此 ，钢纤维掺量采用每立方米混凝土掺Ｊ． Ｋ ￣宜 。 ｋＯ ｇ ４
钢纤维喷射混凝土的试验方法及应用技术
钢纤维喷射混凝土的试验方法及应用技术钢纤维混凝土是在混凝土中均匀的掺加适量乱向分布的短钢纤维的复合材料，它不仅具有混凝土本身的优点，由于钢纤维的掺入，更使混凝土基体产生增强、增韧以及阻裂的效果。
钢纤维喷射混凝土则是以压缩的空气为动力，用喷射机喷敷于工程结构物面上的钢纤维混凝土，按照施工方法可以分为干喷、湿喷以及半湿喷三种。
１钢纤维喷射混凝土的特点１．１强度高、韧性好。
抗拉强度可以提高10%～50%，抗剪强度平均提高60%～80%，对混凝土的裂缝控制效果更为突出，提高裂后的强度，有效的阻止裂缝的扩大，具有很高的韧性，钢纤维混凝土也具有很好的抗冲击、抗疲劳、抗震动、抗爆炸等性能。
１．２施工方便。
施工时可以省去钢筋网的架设，钢纤维混凝土在没有钢筋网时也可以达到和岩石很好的黏结，施工方便，同时节省了工程量，钢纤维喷射混凝土的集料回弹率比普通的喷射混凝土小5%～10%，降低了造价。
２钢纤维混凝土的力学性能及试验方法２．１抗压、弯拉强度要求及试验方法抗压强度是评定喷射质量的一个参考指标，钢纤维喷射混凝土的抗压强度要能够达到设计要求的强度等级，钢纤维混凝土的强度等级不小于CF30，评定方法和普通的混凝土评定方法大致相同。
弯拉强度要复合相关规范的要求，一般情况下要符合下表。
２．２弯曲韧性要求及试验方法为了保证结构在围岩变形和岩块坍落等荷载的作用下，钢纤维喷射混凝土有足够的承载力和耗能能力，确保围岩和结构的安全性和稳定性，要对钢纤维喷射混凝土的韧性指标做出严格要求。
一般采用较为简单的方法，采用韧度比规定的韧性要求，确保钢纤维喷射混凝土的韧度比大于等于0.70。
２．３试件制备和试验的特殊要求在试配阶段可以采用拌合模筑方法进行成型，研究其各组分的最佳配合比、所能达到的强度、外加剂和掺合料的适用性等。
但是在正式配合比和施工检验时则必须采用喷射成型切割的试件进行，因为模筑和喷射的成型的混凝土有很大的差别。
采用喷射大板成型切割而成的试块进行弯曲韧性和积累耗能的试验，模板可以采用钢模板或者木模板，保证底部模板具有足够的强度，高度和切割后的截面高度保持相同，喷射时模板底部要与水平呈45°夹角，喷射用的其他设备尽可能的与施工时相同，完成后养护7天进行切割处理。
喷射钢纤维混凝土在隧道施工中的应用
喷射钢纤维混凝土在隧道施工中的应用喷射钢纤维混凝土在隧道施工中的应用摘要：钢纤维喷射混凝土由于和其他混凝土相比具有其独特的优点而被广泛的研究使用,具有强度高、韧性好、施工方便、节省工程造价等优点。
本文结合某隧道施工的成功实践，详细阐述了喷射钢纤维混凝土施工材料要求、施工方法、施工要点和注意事项，可供同类工程施工参考。
关键词：隧道；施工；喷射钢纤维混凝土中图分类号： U445 文献标识码： A 文章编号：1工程概况某隧道为双线小净距隧道形式，隧道双洞轴线间距为17.519m，中间岩柱最小净宽为5.079m。
隧道起讫桩号K147+600～K147+805，全长205m。
整座隧道的平面位于R=2000m的圆曲线和R=10000m的竖曲线上。
隧道处于丘陵地区，路线横切一小山脊，地形波状起伏，呈驼峰型，植被发育，覆盖较薄，洞口位于小山谷旁。
隧道所处地区未见地下水露头，地下水主要源于基岩裂隙水，赋存于基岩裂隙和破碎带中，受大气降水补给，水量不大，季节影响小。
隧道穿过的岩性单一，为燕山早期侵入花岗岩，未见有断层，仅在进口处见有一隐伏辉绿岩脉，对隧道无影响。
隧道的围岩情况：Ⅲ类围岩41m，Ⅳ类围岩164m。
支护与衬砌形式分三种：S12型33m（Ⅲ类围岩浅埋段）、S3型18m（Ⅲ类围岩深埋段）、S4型144m（Ⅳ类围岩深埋段）、削竹式洞门结构10m。
Ⅲ类围岩采用台阶分步开挖法，上台阶保留核心环形开挖，每循环进尺控制在1.5～2.0m，台阶长度控制在5~15m，采用弱爆破，初期支护及封闭。
下半断面采用左右对称交错开挖，并及时完成初期支护。
隧道喷射作业包括喷素砼、喷钢纤维砼二种类型，此处仅对喷钢纤维砼的施工方法和施工工艺进行详细论述，素砼喷射作业参照网喷钢纤维砼。
湿喷砼采用TK-961湿喷机施喷，喷射砼分段、分片由下而上顺序进行。
2施工方法（1）材料要求。
①选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥；细骨料选用细度模数大于2.5的硬质洁净中粗砂，使用时含水率不大于6%；粗骨料选用粒径不大于10mm的连续级配碎石或卵石，喷射砼的骨料级配符合规定要求；化验合格的拌和用水；外加剂的选用须经监理工程师批准，其初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。
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钢纤维喷射混凝土在隧道初期支护中的应用
射钢纤维混凝土过程中对钢纤维的技术要求和具体的施工工艺以及所具有的经济效益。
关键词：钢纤维；韧性；干喷；体积率1引言钢纤维混凝土是由水泥、水、中粗砂、骨料、钢纤维及必要时掺入外加剂或掺和料按一定比例配制而成。
钢纤维混凝土具有良好的综合力学性能，钢纤维的加入可提高混凝土的强度、韧性及抗裂性，使混凝土的特性由脆性向弹塑性过渡，是目前国内外比较先进的外掺料。
钢纤维按材质分为普通碳素钢和不锈钢两种类型，一般多用普通碳素钢钢纤维。
钢纤维混凝土自1963年进入实用化阶段以来，在高层建筑、公路路面和桥面机场等工程中得到广泛的应用，不仅提高了结构的使用寿命，而且节约了大量投资。
但其在隧道衬砌方面的应用却不多。
本文结合黎南复线槎路隧道的施工工艺，对钢纤维混凝土在隧道衬砌方面的应用进行研究介绍。
2工程概况黎南复线槎路隧道位于广西壮族自治区南宁市南郊区，隧道起讫里程为DK2+070～DK44-290，全长2220m.该隧道属于浅埋暗挖隧道，大部分埋深在5～10m左右，且要穿越超过400m的公路及房屋建筑。
地质为膨胀泥岩、粉砂质泥岩，圆砾土及煤层等；地下水丰富，开挖过程中涌水量较大，且具有溶出型侵蚀性和腐蚀性，施工难度较大。
根据工程地质情况及相关要求，在施工时，全隧采用新奥法施工工艺，暗洞段采用复合衬砌和复合加强衬砌两种方法。
在穿越公路、楼房等建筑物段采用复合加强衬砌，即在初期支护中喷射钢纤维混凝土。
3喷射钢纤维混凝土3.1对钢纤维的基本要求为了达到最佳施工质量及相关要。