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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。
喷射混凝土在隧道施工中的应用研究隧道工程是现代交通建设中不可缺少的一环。
而在隧道施工过程中，喷射混凝土作为一种重要的材料，扮演着不可或缺的角色。
本文将对喷射混凝土在隧道施工中的应用进行研究，探讨其优势、挑战以及未来的发展。
第一部分：喷射混凝土的优势喷射混凝土作为一种特殊的施工材料，具有多项优势。
首先，喷射混凝土具有良好的可塑性，适应了各种复杂的隧道形状。
其次，喷射混凝土施工速度快，可实现高效、连续的施工。
此外，喷射混凝土还具有较高的强度和抗渗透性，能够有效应对隧道环境的特殊要求。
然而，喷射混凝土的应用也面临着一些挑战。
首先，喷射混凝土的配合比需要精确控制，以确保施工的质量和强度。
其次，喷射混凝土的施工过程需要专业的操作技术和设备，增加了施工成本和难度。
此外，喷射混凝土的工作性能较差，施工过程中容易出现抗裂和坍塌等问题，需要在工程设计和施工管理中给予充分的考虑。
第二部分：喷射混凝土在隧道施工中的应用案例喷射混凝土在隧道施工中具有广泛的应用。
以某高速公路隧道为例，在施工过程中，首先进行了现场勘测和设计，确定了喷射混凝土的配合比和施工参数。
然后，通过专业的喷射混凝土设备，将混凝土以高速喷射的方式喷向隧道壁面，形成均匀、致密的混凝土衬砌。
在这一案例中，喷射混凝土的应用带来了多项好处。
首先，喷射混凝土形成的衬砌具有较高的强度和抗渗透性，保证了隧道的长期稳定性。
其次，喷射混凝土的施工速度快，缩短了工期并减少了人力资源的消耗。
此外，喷射混凝土的施工过程中，可以控制混凝土的厚度和均匀性，在一定程度上减小了隧道挖掘造成的地质灾害。
第三部分：喷射混凝土在未来的发展随着科学技术的进步和社会的发展，喷射混凝土在隧道施工中的应用还存在一些待解决的问题。
首先，我们需要进一步优化喷射混凝土的材料和配合比，提高其施工性能和使用寿命。
其次，喷射混凝土施工过程中需要加强监控和质量管理，确保施工的质量和安全。
此外，喷射混凝土的施工设备也需要不断创新和改进，以提高施工效率和可操作性。
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。
喷射混凝土在隧道支护中的应用探讨【摘要】本文通过结合某隧道情况，对隧道洞身Ⅳ级围岩初期支护采用C25喷射混凝土，Ⅴ级围岩采用C30喷射混凝土，均采用湿喷工艺。
总结出该隧道支护中应用湿喷混凝土施工技术措施，提出合理的混凝土拌制技术以及喷射混凝土工艺，为同类工程提供参考借鉴。
【关键词】隧道支护；喷射混凝土；混凝土拌制1.工程概况某隧道全长5870.4m，进口里程DK332+832.6，出口里程DK330+703，为双线隧道。
最大埋深为175m，最浅埋深在华家沟，拱顶以上埋深仅为2m。
隧道洞身在DK330+280～DK330+705段通过灰岩区，地面调查中发现灰岩有轻微岩隙、溶孔发育，局部地段岩层理面和节理延伸，属岩溶微弱发育区。
V级围岩885.4m，IV级围岩4985m，属于长大软弱围岩隧道。
洞身Ⅳ级围岩初期支护采用C25喷射混凝土，Ⅴ级围岩采用C30喷射混凝土，均采用湿喷工艺，隧道Ⅴ级围岩段采用全环钢架、Ⅳb型采用拱墙型钢钢架；Ⅳ级围岩设小导管超前支护、Ⅴ级围岩设小导管及中、大管棚超前支护。
2.施工准备技术对开挖已验收合格，要进行喷砼施工的部位，首先由测量人员用红油漆标出其高程和桩号，然后对岩石表面进行细致的撬挖与清理。
撬挖清理完毕后，若需装锚杆或挂钢丝网，则先进行锚杆或钢丝网的施工，然后用压力水枪或风枪对受喷面松散的泥土及杂物等进行彻底清洗。
清洗完毕后，作业班组先自己认真检查；自检合格后，班组填写好验收记录表报送工段进行二检验收；二检验收合格后报项目部质控办执行三检验收；三检验收合格后报请监理工程师验收。
监理工程师验收合格，仓面准备就绪。
所有原材料都必须是经业主和监理批准、进场验收合格的产品，否则不能使用。
原材料必须有足够的储备量。
喷砼前，要对原材料的储备量进行核实，根据原材料喷射的实际储量重新确定喷射面积。
混凝土喷射前对设备进行检查，喷射前设备必须完好。
工段对基岩面上松动的石块及浮土用人工仔细进行撬挖与清理。
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。
钢纤维混凝土在隧道工程中的应用一、引言钢纤维混凝土是将钢纤维与混凝土混合后制成的一种新型材料，它具有耐久性好、抗裂性能强、耐磨损、耐冲击等优点，因此在隧道工程中得到了广泛的应用。
本文将重点介绍钢纤维混凝土在隧道工程中的应用。
二、钢纤维混凝土在隧道工程中的应用1. 隧道衬砌隧道衬砌是隧道工程中非常重要的一部分，它需要具有一定的强度和耐久性。
传统的隧道衬砌多采用钢筋混凝土，但是钢纤维混凝土不仅可以替代钢筋混凝土，而且还具有更好的性能。
钢纤维混凝土可以增加隧道衬砌的耐久性和抗裂性，同时还能够减少施工时间和成本。
在隧道衬砌中使用钢纤维混凝土可以保证隧道的安全性和持久性。
2. 隧道拱顶和侧墙在隧道工程中，拱顶和侧墙是隧道的主要承重部分，需要具有很高的强度和稳定性。
传统的隧道拱顶和侧墙多采用钢筋混凝土，但是钢纤维混凝土可以更好地满足要求。
钢纤维混凝土可以增加隧道拱顶和侧墙的强度和稳定性，同时还能够减轻结构自重和施工时间。
在隧道拱顶和侧墙中使用钢纤维混凝土可以提高隧道的安全性和稳定性。
3. 隧道地基隧道地基是隧道工程中非常重要的一部分，它需要具有很高的强度和稳定性。
传统的隧道地基多采用钢筋混凝土，但是钢纤维混凝土可以更好地满足要求。
钢纤维混凝土可以增加隧道地基的强度和稳定性，同时还能够减少结构自重和施工时间。
在隧道地基中使用钢纤维混凝土可以提高隧道的安全性和稳定性。
4. 隧道防火墙隧道防火墙是隧道工程中非常重要的一部分，它需要具有很高的耐火性能和耐久性。
传统的隧道防火墙多采用耐火砖或钢筋混凝土，但是钢纤维混凝土可以更好地满足要求。
钢纤维混凝土可以增加隧道防火墙的耐火性能和耐久性，同时还能够减少施工时间和成本。
在隧道防火墙中使用钢纤维混凝土可以提高隧道的安全性和耐久性。
三、钢纤维混凝土在隧道工程中的优点1. 耐久性好：钢纤维混凝土具有很高的耐久性，能够承受长期的使用和自然环境的侵蚀。
2. 抗裂性能强：钢纤维混凝土具有很好的抗裂性能，可以有效地防止混凝土的裂缝和断裂。
谈钢纤维喷射混凝土在隧道工程中的应用谈钢纤维喷射混凝土在隧道工程中的应用【摘要】本文分析了钢纤维喷射混凝土的发展，结合钢纤维喷射混凝土的特性，钢纤维的韧性及与隧道新奥法锚喷支护中相关的主要力学性能，并且结合其在隧道工程中的应用，分析其在隧道工程中取得的经济效益，说明钢纤维喷射混凝土是种理想的支护材料，借此展望未来我国在钢纤维喷射混凝土技术发展方向。
【关键词】钢纤维喷射混凝土；隧道工程；新奥法；韧性；支护材料中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：【 abstract 】 this paper analyzes the development of the steel fiber sprayed concrete, combined with the characteristics of steel fiber sprayed concrete, steel fiber tenacity and the associated with the new Austrian method of support by rockbolt and shotcrete tunnel, the main mechanical properties and its application in tunnel engineering, analyzes its economic benefit in tunnel engineering, steel fiber sprayed concrete is the ideal supporting material, to look to the future development direction in the steel fiber sprayed concrete technology in China.【 key words 】 steel fiber sprayed concrete; Tunnel engineering; New the law; Toughness; Supporting materials 一．引言自1963年以来，钢纤维混凝土踏入实用化时代，在隧道工程中得到广泛的应用，节约了大规模投资的同时也提高了结构的使用寿命。
湿法喷射钢纤维混凝土作为永久支护的运用摘要: 本文介绍了湿法喷射钢纤维混凝土作为永久支护在××辅助洞中的应用, 并根据××辅助洞的实际情况总结出湿法喷射钢纤维混凝土的施工方法、措施以及施工注意事项, 为以后规模使用湿法喷射钢纤维混凝土取代模注混凝土作为隧道永久支护施工提供参考。
1 工程背景××水电枢纽工程辅助洞为全长17.5公里的特长公路隧道, 一般埋深1500～2000米, 最大2375米, 具有洞线长、埋深大、突水突泥、高地应力、独头掘进长特点。
洞身走向N58°W, 近似垂直横穿××山脉, 分别穿越三迭系上统、中统、下统, 其中又以中统的T2b （白山组）、T2z（杂谷脑组）和T2y（盐塘组）为主（大约占全洞段的90%）, 并以T3、T1等相互交叉间隔其间。
辅助洞西端断层密布, 段内地层支离破碎。
钢纤维混凝土具有改善混凝土的脆性, 增加韧性, 提高混凝土抗拉、抗剪和抗冲击力的性能。
全洞段工程除了1857.9m进行模注混凝土支护以外, 其余洞段均以喷射钢纤维混凝土为主进行永久支护, 占全洞段的89.4%。
2 喷射混凝土支护参数在××辅助洞的支护中, 喷射混凝土支护参数如表1:表1 喷射混凝土支护参数3 喷射钢纤维混凝土施工工艺3.1 喷射混凝土组分选用①速凝剂:选用跨越2000砼液体速凝剂, 在环境温度为20℃时, 掺有速凝剂的水泥浆初凝时间<3分钟, 终凝时间<10分钟。
②减水剂:跨越2000掺高效减水剂, 减水率≥15%。
③水泥:采用峨胜牌P.O42.5R水泥④钢纤维:采用砼盾切断型钢纤维, 长度30mm, 直径0.6mm, 抗拉强度＞1000Mpa。
⑤骨料:粒径以5～10mm为宜, 最大粒径不超过15mm。
3.2 配合比确定湿法喷射钢纤维砼配合比如表2:表2 喷射钢纤维砼配合3.3 主要施工设备及劳动力安排3.3.1 主要施工设备如表3:表3 主要施工设备3.3.2 核心设备介绍整个喷射作业的核心设备是MEYCO Potenza砼喷射机, 其由行走及支撑系统、液压驱动单元、电控单元、泵送系统（自带空压机）、配料系统、机械手、遥控系统和照明系统组成, 喷射能力为 30m3/h, 行走速度为最大可达35 km/h, 外部尺寸为6630×2340×2880（mm）, 定点作业高度13m, 左右宽度10m, 前后12m。
钢纤维喷射混凝土在隧道支护中的应用分析
发表时间：2009-05-25T13:29:58.013Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年3月下旬供稿作者：王警卫[导读] 本文介绍在隧道衬砌施工中喷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，供大家参考。
摘要：本文介绍在隧道衬砌施工中喷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，供大家参考。
关键词：钢纤维隧道衬砌支护韧性
0 引言钢纤维混凝土和钢纤维喷射混凝土作为一种新型建筑材料，近年来在国内外得到了迅速发展。
和普通混凝土相比，钢纤维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，钢纤维喷射混凝土是由均匀散布有钢纤维的混凝土拌和料，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 喷射钢纤维混凝土1.1 对钢纤维的基本要求为了达到最佳施工质量及相关要求，在进行喷射钢纤维混凝土施工时，对钢纤维的几何参数及体积率都有具体的要求。
1.1.1 钢纤维的几何参数钢纤维混凝土的增强效果与钢纤维的长度、直径、长径比有关。
钢纤维增强作用随长径比增大而提高。
钢纤维长度太短起不到增强作用，太长施工困难，影响拌和质量，直径过细在拌和时易弯折，过粗则在同体积率时，其增强效果差。
试验表明，钢纤维长度在15～60mm、直径或等效直径在0.3～1.2mm、长径比在30～100的范围内选用，其增强效果和施工性能可满足要求。
不同的钢纤维混凝土结构中选用的钢纤维不同。
1.1.2 钢纤维的体积率选用范围钢纤维混凝土中钢纤维的体积率过小，其增强作用较差，国内外一般以0.59／5为最小体积率。
钢纤维体积率超过2时，拌和物的和易性变差，施工困难，质量难以保证。
确定钢纤维掺入量时根据钢纤维的性能、混凝土结构对增强效果的要求及经济合理的原则选定。
结构对增强要求低时可选用低值，结构对增强要求较高时可选用高值。
1.2 配合比设计及要求槎路隧道因喷射钢纤维混凝土地段相对分散，同时受机具设备和开挖方法的限制，在施工时均采用干喷法施工。
在此就干喷法施工的主要问题进行论述。
1.2.1 配合比设计槎路隧道初期支护混凝土设计强度为C20混凝土，其理论配合比为：42.5MPa普通硅酸盐水泥，400kg；中粗砂(河道中)，835kg；粗骨料(河卵石)5～15mm，835kg；耐腐蚀剂，32kg；钢纤维，80kg。
1.2.2 有关要求：①钢纤维参数及掺量：根据采用的喷射机型号，本隧道选用钢纤维类型为ZH一06凸痕型，长度为20ram，等效直径0.4mm，长径比为50，钢纤维体积率为1.0，约每立方混凝土80kg。
②水泥：钢纤维混凝土中常用强度等级为42.5MPa或52.5MPa的普通硅酸盐水泥，钢纤维混凝土中水泥用量较大，一般为360～450kg/m。
③细骨料：采用硬质、洁净的中砂为宜，细度模数M一2.5～3.3。
据经验，天然含水率在59/5～7为宜。
④粗骨料：天然河卵石或质地坚硬的人工碎石均可，平均粒径在5-15mm为宜。
⑤水：只要不含影响水泥正常凝结硬化及对纤维和基体有腐蚀作用(pH<4的酸性水和含硫量(按SO。
计)超过水量的1)的有害物质的水均可。
⑥外加剂：槎路隧道整体处于膨胀泥岩和粉砂质泥岩中，泥岩中的水具有侵蚀性和腐蚀性，需加6～8 的耐腐蚀剂。
隧道开挖中渗水较大时，为尽快提高混凝土的早期强度，一般按2～49／5的掺量加入速凝剂。
在渗水量不大时，为避免混凝土的后期强度损失过大，速凝剂尽可能少加或不加。
1.3 喷射钢纤维混凝土施工1.3.1 工艺流程具体步骤见图1。
1.3.2 关键技术
①混凝土拌制、存放和运输。
钢纤维在拌和料中的分布均匀性，不仅与原材料和搅拌工艺有关，而且受搅拌机械和投料方法影响更大。
试验表明：采用强制搅拌机比自落式搅拌机效果好。
本隧道施工中因受机械设备影响而采用自落式搅拌机。
投料时采用先投水泥、砂和碎石，在拌和过程中分散加入钢纤维的方法进行拌和，拌和时间不少于2min。
钢纤维混凝土施工时，喷锚料应尽量随拌随用，掺入速凝剂时存放时间不得超过20min，不掺入速凝剂时干混合料存放时间不超过2h，否则被视为废料，不可再行使用。
在运输和存放过程中不得淋雨、流入水或混合杂物。
②喷射作业。
混合料通过胶管长距离的高速输送，在喷头处已稍有分离，水在距受喷面lm左右处加入，喷射应根据其当前标定的给水速度调整水阀，按混凝土配合比设计确定的水灰比供水。
喷射混凝土时，喷枪要垂直正对工作面，连续平稳地自下而上水平横向移动，喷头一圈压半圈的旋转喷射。
在施工时还应注意风压对喷射钢纤维混凝土的影响。
在混合料输送时，采用适当的风压是钢纤维均匀分布、减少回弹损失的主要条件。
风压太大钢纤维的分布就不均匀。
试验表明，钢纤维混凝土喷射堆中心的钢纤维含量为喷堆周边的85.3，这种现象产生的主要原因是由于料流喷出后，分布在料束外缘的钢纤维在接近受喷面前被横向气流吹至周围(其中部分钢纤维落地，部分钢纤维滞留在喷堆周边)，因此，降低风压则横向气流的压力和流速也会降低，这样不仅会减少钢纤维的回弹损失，也会改善钢纤维分布的不均匀性。
一般混合料输送距离在100m以内时，喷射风压控制在0.15～0.2MPa为宜。
③养护。
混凝土施工质量的好坏，受养护的影响相当明显。
因此在混凝土喷射完毕后要及时洒水或喷水雾养护。
避免因养护不及时而导致喷射钢纤维混凝土的质量不合格。
2 湿喷效果分析2.1 综合效益主要体现在提高效率、加快进度、保证施工安全等宏观综合效益方面，采用湿喷强化初期支护，可在软弱地层条件下采用大断面开挖技术。
2.2 社会效益粉尘浓度大幅度降低，机房几乎没有粉尘，保护了环境。
2.3 速度效益①湿喷机本身生产率提高；②回弹率降低相当于问接地提高了生产率；③一次完成湿喷厚度大，提高了施工进度。
2.4 质量和安全效益喷射混凝土强度取决了水灰比控制是否准确，拌和及水化作用是否充分以及速凝剂按比例添加的准确度等方面。
同时由于一次喷层厚度比干喷大幅度提高，容易达到设计喷层厚度要求。
由于喷射混凝土强度及喷层厚度得到保证，提高了支护质量，施工安全有了保障。
3 结束语
实践表明，钢纤维应用广泛，不仅在初期支护中应用，在二次衬砌中及其它的地下工程防护、公路路面、水利工程、房屋工程及局部受压构件等均可使用钢纤维混凝土增强，并能提高效益。
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