钢纤维喷射混凝土引水隧洞工程施工方法
1.引水隧洞区工程地质条件
引水隧洞沿线出露岩性主要为奥陶系下统瓦厂组(O1W)板岩夹变质石英砂岩、千枚岩,人公组(O1r)的变质石英砂岩夹板岩、千枚岩,少量三叠系下统领麦沟组(T1l)的板岩夹千枚岩、硅质板岩,志留系(S1)的板岩夹千枚岩、硅质岩,岩层总体产状:330°~320°SW∠30°~50°。引水隧洞沿线地层岩性以板岩夹千枚岩为主,部分为中厚~厚层状变质石英砂岩。
引水隧洞沿线发育4 条规模较大横切隧洞的断层—圆宝山断层、尼都断层、机落断层、茶布朗断层,破碎带一般宽约20~40m,其中机落断层宽达100~200m,由碎裂岩、糜棱岩、角砾岩、少量断层泥组成。隧洞区层间剪切错动带及各类结构面均较发育,地层揉皱强烈。
由于该电站引水隧洞线路较长,地质条件相对较差,隧洞围岩以Ⅳ类、Ⅴ类为主,占引水隧洞全长的65%,为确保工程进度和施工安全,根据不同的围岩地质情况,将Ⅳ类围岩洞段由原设计的网喷混凝土支护改为钢纤维喷混凝土支护,取得了满意的效果。具体内容介绍如下:
2.钢纤维喷射混凝土的力学性能及喷射方法选定
1) 钢纤维喷射混凝土的力学性能
钢纤维喷射混凝土是在普通喷射混凝土的拌合料中加入一定量无定向分布的钢纤维,经喷射机和输料管在喷头处加入适量水(干喷法)后直接喷射到工程结构物面上的一种混凝土施工工艺。这些无定向分布的钢纤维起到了微型配筋的作用,能增强混凝土之间的握裹力和锚固力,从而有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成,钢纤维起到了代替钢筋网或钢筋的作用,显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能,具有较好的延性。由于采用高压喷射工艺,在水源、集料的反复连续撞击下而使混凝土挤压密实,同时采用的水灰比较小(0.42),因而具有较高力学强效和良好的耐久性,尤其与混凝土、岩石有较高的粘结强度,非常适用于地质条件较差的洞室和边坡的喷射支护。
2)钢纤维喷射混凝土方法的选定
喷射钢纤维混凝土施工方法分干喷法和湿喷法两种。干喷法施工特点:设备简单,易于施工,但施工环境粉尘大,混凝土水灰比不易严格控制,且材料回弹损失稍大。
湿喷法是将一定级配的混合料在搅拌机中加以搅拌均匀后的湿料经喷射机及管道从喷嘴中喷出,其特点混凝土水灰比易控制,施工环境粉尘小,材料回弹损失少,但设备价格较贵。
经综合比较后,针对本电站施工特点,最终采用干喷法。
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