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摘要:在瓦斯隧道施工过程中,需要根据瓦斯隧道的施工难点对高性能气密性混凝土进行科学配制,确保混凝土的质量能够满足瓦斯隧道的施工要求。在这一过程中需要根据具体的工程概况分析瓦斯隧道的施工难点,加强风险评估工作。并从配制要求和配制方案出发,对高性能气密性混凝土进行严格控制。除此之外,需要对高性能气密性混凝土的应用过程进行有效的质量管理,提高瓦斯隧道的施工水平。
关键词:瓦斯隧道;高性能气密性混凝土;配制要点;应用要求
前言
随着我国基础设施建设速度不断加快,在当前的公路交通建设过程中,可能会穿越瓦斯地带。在这种情况下会导致隧道施工难度增加。为了保证瓦斯隧道施工安全,需要加强隧道衬砌混凝土材料致密度、透气性以及耐久性能控制工作,确保其能够满足瓦斯隧道的施工建设要求。因此,高性能气密性混凝土在瓦斯隧道中的应用至关重要。在实际施工中需要根据具体的工程概况以及瓦斯隧道的施工难点对高性能气密性混凝土进行科学配制,同时加强瓦斯隧道混凝土应用管理工作,保证瓦斯隧道的建设水平。
一、工程概况
此次工程中建设主要为刘家山隧道,为正线双线隧道,进口里程D3K237+217、出口里程D2K242+203、全长为4986m。洞身D3K237+421.1347~D2K239+987.0771段是半径为8000m的右偏曲线;D2K241+617.6805出口段是半径为8000m的左偏曲线,其余为直线段,在此次隧道施工过程中有低浓度的瓦斯气体,导致施工难度增加。因此,需要利用高性能气密性混凝土进行施工,提高施工安全性。
二、瓦斯隧道施工难点
在此工程中开展瓦斯隧道施工时存在的主要难点包括以下内容:第一,该隧道的浅埋段比较多。在隧道施工过程中,进口D3K237+234~D3K237+330段、洞身D2K241+540~D2K241+615段、D2K242+000~+190段等均为V级围岩。在施工过程中很容易出现坍塌问题,影响施工安全性。因此,在浅埋段施工时,需要加强支护体系设置作业。要根据围岩的实际情况采取不同类型的支护体系,保障施工安全。第二,刘家山隧道为低瓦斯隧道。在施工过程中,隧道中有游离态的有害气体,会导致施工难度大大增加。在施工过程中需要对游离态有害气体浓度进行准确检测,确保气体的浓度在允许范围以内,要按照低瓦斯隧道的具体特点对施工方案进行科学组织。第三,在刘家山隧道施工过程中,初始风险存在塌方、瓦斯事故、地下水侵蚀等各种问题,风险等级比较高。对相关防护措施进行应用后,残余风险能够降到中度到低度。
三、高性能气密性混凝土配制要求
(一)气密性混凝土原理
在对高性能气密性混凝土进行配制之前,需要对气密性原理进行全面掌握。混凝土的抗渗性主要指的是混凝土对水渗透情况进行抵抗的性能,而广义上的混凝土抗渗性指的是不同气体、液体以及可溶性有害物质在压力、化学势以及电场作用下在混凝土的扩散以及迁移情况。因为混凝土自身具有多组分、多尺度、非均质结构等特征,混凝土是直接暴露在自然环境中的。因此,混凝土的抗渗性能会被其使用寿命产生直接影响。抗渗性能够对混凝土抵抗围岩山体内水压力性能进行准确衡量。但是如果单纯考虑抗渗性会对混凝土性能的整体评价结果产生负面影响。电通量是对高性能混凝土评价的新方法,可以衡量衡混凝土的密实性。而气密性主要是瓦斯隧道施工过程中,对混凝土质量进行控制的重要指标。主要目的是判断混凝土对瓦斯渗透的抵抗能力。混凝土对瓦斯的气密性以及空气的气密性属于同一数量级。与传统抗渗性有一定的类似度,但是传统气密性一般单纯考虑防渗水性能。而在瓦斯隧道施工过程中对高性能气密性混凝土进行检测时,要重点检测其对瓦斯气体的防渗性能。
组成混凝土的颗粒大小不同,大颗粒的空隙可以由中小颗粒填充、粗骨料的空隙由细骨料填充、水泥浆能够填充粗细骨料堆积体的空隙,将骨料进行包裹形成润滑层,使混凝土具有较强的应用性能。混凝土作为复杂多相的复合材料,主要包括骨料、硬化水泥浆体以及两者之间的过渡区三部分。其中过渡区是混凝土比较薄弱的环节。在混凝土性能和气密性检测时,主要对这一区域进行严格控制。瓦斯气体也是从过渡区中的孔隙、气泡和裂缝渗透的。为了提高混凝土过渡区的抗渗水平以及气密性,需要利用粉煤灰、气密剂对过渡区进行有效强化。可以改善混凝土的微观结构,降低混凝土的孔隙率,减少混凝土过渡区存在的气泡孔以及毛细孔数量。从而提高混凝土的密实度以及使用寿命、气密性,确保混凝土质量能够满足瓦斯隧道的施工建设要求[2]。
(二)配制方案
在对高性能气密性混凝土进行配制时,要根据高性能气密性混凝土的气密机理对混凝土的配合比进行科学设计。这是提高混凝土亲密性和高性能的关键环节。在实际研究过程中具体的配制方案包括以下要点:第一,可以在混凝土中适当添加掺加剂。在工程施工过程中利用聚羧酸减水剂能够充分发挥其减水剂高碱水率以及高分散性的特点。从而降低混凝土的水胶比,使混凝土内部的密实度更高。第二,可以在混凝土中加入优质粉煤灰以及气密剂。除了能够对混凝土的和易性改善,提升混凝土抗裂能力之外。还能够利用粉煤灰和气密剂活性以及微粒填隙的功能对混凝土的微观结构进行有效改善,降低混凝土的孔隙率。从而提高混凝土的配制水平。第三,在刘家山瓦斯隧道高性能气密性混凝土研究过程中,还需要对混凝土配合比进行进一步优化,提高混凝土的整体性能以及气密性。需要注意在配合比控制时,要对含砂率、含水率等进行合理控制。
结语
总而言之,在瓦斯隧道施工过程中,需要加强高性能气密性混凝土配制管理工作,同时要重视在混凝土施工过程中各项环节的质量控制作业。才能够提升瓦斯隧道的施工安全性,确保瓦斯隧道投入使用后的耐久性,保障隧道工程的整体建设质量。
参考文献
[1]杨育红. 瓦斯隧道高性能氣密性混凝土的配制及应用[J]. 铁道建筑, 2018(4):83-86.
[2]王秀芬. 高瓦斯隧道混凝土气密性能试验研究[J]. 铁道工程学报, 2013, 30(005):75-81.
关键词:瓦斯隧道;高性能气密性混凝土;配制要点;应用要求
前言
随着我国基础设施建设速度不断加快,在当前的公路交通建设过程中,可能会穿越瓦斯地带。在这种情况下会导致隧道施工难度增加。为了保证瓦斯隧道施工安全,需要加强隧道衬砌混凝土材料致密度、透气性以及耐久性能控制工作,确保其能够满足瓦斯隧道的施工建设要求。因此,高性能气密性混凝土在瓦斯隧道中的应用至关重要。在实际施工中需要根据具体的工程概况以及瓦斯隧道的施工难点对高性能气密性混凝土进行科学配制,同时加强瓦斯隧道混凝土应用管理工作,保证瓦斯隧道的建设水平。
一、工程概况
此次工程中建设主要为刘家山隧道,为正线双线隧道,进口里程D3K237+217、出口里程D2K242+203、全长为4986m。洞身D3K237+421.1347~D2K239+987.0771段是半径为8000m的右偏曲线;D2K241+617.6805出口段是半径为8000m的左偏曲线,其余为直线段,在此次隧道施工过程中有低浓度的瓦斯气体,导致施工难度增加。因此,需要利用高性能气密性混凝土进行施工,提高施工安全性。
二、瓦斯隧道施工难点
在此工程中开展瓦斯隧道施工时存在的主要难点包括以下内容:第一,该隧道的浅埋段比较多。在隧道施工过程中,进口D3K237+234~D3K237+330段、洞身D2K241+540~D2K241+615段、D2K242+000~+190段等均为V级围岩。在施工过程中很容易出现坍塌问题,影响施工安全性。因此,在浅埋段施工时,需要加强支护体系设置作业。要根据围岩的实际情况采取不同类型的支护体系,保障施工安全。第二,刘家山隧道为低瓦斯隧道。在施工过程中,隧道中有游离态的有害气体,会导致施工难度大大增加。在施工过程中需要对游离态有害气体浓度进行准确检测,确保气体的浓度在允许范围以内,要按照低瓦斯隧道的具体特点对施工方案进行科学组织。第三,在刘家山隧道施工过程中,初始风险存在塌方、瓦斯事故、地下水侵蚀等各种问题,风险等级比较高。对相关防护措施进行应用后,残余风险能够降到中度到低度。
三、高性能气密性混凝土配制要求
(一)气密性混凝土原理
在对高性能气密性混凝土进行配制之前,需要对气密性原理进行全面掌握。混凝土的抗渗性主要指的是混凝土对水渗透情况进行抵抗的性能,而广义上的混凝土抗渗性指的是不同气体、液体以及可溶性有害物质在压力、化学势以及电场作用下在混凝土的扩散以及迁移情况。因为混凝土自身具有多组分、多尺度、非均质结构等特征,混凝土是直接暴露在自然环境中的。因此,混凝土的抗渗性能会被其使用寿命产生直接影响。抗渗性能够对混凝土抵抗围岩山体内水压力性能进行准确衡量。但是如果单纯考虑抗渗性会对混凝土性能的整体评价结果产生负面影响。电通量是对高性能混凝土评价的新方法,可以衡量衡混凝土的密实性。而气密性主要是瓦斯隧道施工过程中,对混凝土质量进行控制的重要指标。主要目的是判断混凝土对瓦斯渗透的抵抗能力。混凝土对瓦斯的气密性以及空气的气密性属于同一数量级。与传统抗渗性有一定的类似度,但是传统气密性一般单纯考虑防渗水性能。而在瓦斯隧道施工过程中对高性能气密性混凝土进行检测时,要重点检测其对瓦斯气体的防渗性能。
组成混凝土的颗粒大小不同,大颗粒的空隙可以由中小颗粒填充、粗骨料的空隙由细骨料填充、水泥浆能够填充粗细骨料堆积体的空隙,将骨料进行包裹形成润滑层,使混凝土具有较强的应用性能。混凝土作为复杂多相的复合材料,主要包括骨料、硬化水泥浆体以及两者之间的过渡区三部分。其中过渡区是混凝土比较薄弱的环节。在混凝土性能和气密性检测时,主要对这一区域进行严格控制。瓦斯气体也是从过渡区中的孔隙、气泡和裂缝渗透的。为了提高混凝土过渡区的抗渗水平以及气密性,需要利用粉煤灰、气密剂对过渡区进行有效强化。可以改善混凝土的微观结构,降低混凝土的孔隙率,减少混凝土过渡区存在的气泡孔以及毛细孔数量。从而提高混凝土的密实度以及使用寿命、气密性,确保混凝土质量能够满足瓦斯隧道的施工建设要求[2]。
(二)配制方案
在对高性能气密性混凝土进行配制时,要根据高性能气密性混凝土的气密机理对混凝土的配合比进行科学设计。这是提高混凝土亲密性和高性能的关键环节。在实际研究过程中具体的配制方案包括以下要点:第一,可以在混凝土中适当添加掺加剂。在工程施工过程中利用聚羧酸减水剂能够充分发挥其减水剂高碱水率以及高分散性的特点。从而降低混凝土的水胶比,使混凝土内部的密实度更高。第二,可以在混凝土中加入优质粉煤灰以及气密剂。除了能够对混凝土的和易性改善,提升混凝土抗裂能力之外。还能够利用粉煤灰和气密剂活性以及微粒填隙的功能对混凝土的微观结构进行有效改善,降低混凝土的孔隙率。从而提高混凝土的配制水平。第三,在刘家山瓦斯隧道高性能气密性混凝土研究过程中,还需要对混凝土配合比进行进一步优化,提高混凝土的整体性能以及气密性。需要注意在配合比控制时,要对含砂率、含水率等进行合理控制。
结语
总而言之,在瓦斯隧道施工过程中,需要加强高性能气密性混凝土配制管理工作,同时要重视在混凝土施工过程中各项环节的质量控制作业。才能够提升瓦斯隧道的施工安全性,确保瓦斯隧道投入使用后的耐久性,保障隧道工程的整体建设质量。
参考文献
[1]杨育红. 瓦斯隧道高性能氣密性混凝土的配制及应用[J]. 铁道建筑, 2018(4):83-86.
[2]王秀芬. 高瓦斯隧道混凝土气密性能试验研究[J]. 铁道工程学报, 2013, 30(005):75-81.