本文關(guān)鍵詞：單線鐵路隧道防水工藝及材料耐久性研究

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【摘要】：目前,我國隧道滲漏水問題已十分嚴重。傳統(tǒng)防水板自身柔度低,搭接部位多,且對施工工藝要求高,使其在隧道防水服役過程中暴露出了一系列問題。丙烯酸鹽噴膜防水技術(shù)采用噴射成膜,具有諸多優(yōu)點,包括：無搭接縫,整體性好,能與基面充分密貼。通過多個隧道工程的現(xiàn)場試驗證明,相較于傳統(tǒng)防水板,丙烯酸鹽噴膜防水技術(shù)存在極大的優(yōu)越性。然而,作為隧道中的一種新型防水技術(shù),丙烯酸鹽噴膜防水技術(shù)還存在一些亟待解決的技術(shù)問題。本文以吳家灣隧道工程為項目依托,通過現(xiàn)場試驗、數(shù)值模擬及室內(nèi)試驗的方法來探討丙烯酸鹽噴膜防水技術(shù)在單線鐵路隧道中的適用性,主要內(nèi)容及研究成果包括：(1)通過多座鐵路隧道的調(diào)研及吳家灣隧道工程現(xiàn)場試驗,對噴膜防水施工關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)進行了系統(tǒng)研究,建立了一套較完整的適用于單線鐵路隧道的噴膜防水施工工藝。(2)通過室內(nèi)試驗研究及理論分析,明確了噴膜防排水結(jié)構(gòu)的卸壓機理,得出了影響防排水結(jié)構(gòu)卸壓性能的關(guān)鍵因素。(3)結(jié)合吳家灣隧道噴膜試驗段工程實例,通過FLAC流固耦合滲流計算對二襯背后水壓力進行數(shù)值模擬,得出了水頭高度、法向接觸壓力及土工布規(guī)格對二襯水壓力的影響規(guī)律。(4)通過文獻調(diào)研,明確了隧道環(huán)境下影響噴膜材料耐久性的重要因素,結(jié)合室內(nèi)試驗,得出了堿性介質(zhì)、S042-離子對材料耐久性的影響規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：鐵路隧道 噴膜防水 施工工藝 水平卸壓性能 耐久性
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U453.6
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 概述12-13
• 1.1.1 研究背景12-13
• 1.1.2 研究意義13
• 1.2 噴膜防水技術(shù)概述13-15
• 1.2.1 成膜機理13-14
• 1.2.2 設(shè)備系統(tǒng)原理14-15
• 1.2.3 施工工藝15
• 1.3 噴膜防水體系簡介15-16
• 1.3.1 防水構(gòu)造15-16
• 1.3.2 細部防水16
• 1.3.3 排水措施16
• 1.4 主要研究內(nèi)容及研究方法16-18
• 1.4.1 研究內(nèi)容及研究方法16-17
• 1.4.2 研究技術(shù)路線17-18
• 第2章 噴膜防水施工關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)研究18-38
• 2.1 概述18
• 2.2 吳家灣隧道工程概況18-21
• 2.2.1 工程簡介18-20
• 2.2.2 隧道設(shè)計概況20-21
• 2.3 基面處理工藝要求21
• 2.4 排水隔離層鋪設(shè)21-27
• 2.4.1 排水隔離層鋪設(shè)總體要求21-22
• 2.4.2 排水隔離層相關(guān)技術(shù)參數(shù)研究22-25
• 2.4.3 排水隔離層施工技術(shù)總結(jié)25-27
• 2.5 噴膜施工工藝27-35
• 2.5.1 噴膜防水施工工藝總體要求27-29
• 2.5.2 噴膜防水相關(guān)技術(shù)參數(shù)研究29-32
• 2.5.3 噴膜防水施工技術(shù)總結(jié)32-35
• 2.6 后序環(huán)節(jié)要求35-37
• 2.6.1 噴膜防水層修補35
• 2.6.2 質(zhì)量檢驗與驗收35-37
• 2.7 本章小結(jié)37-38
• 第3章 噴膜防水結(jié)構(gòu)水平卸壓性能探討38-48
• 3.1 概述38
• 3.2 防排水機理及試驗原理38-40
• 3.2.1 防水層成膜機理38-39
• 3.2.2 非織造土工布卸壓機理39-40
• 3.2.3 法向接觸壓力施加原理40
• 3.3 噴膜防水結(jié)構(gòu)水平卸壓試驗40-43
• 3.3.1 試驗原料基本參數(shù)41-42
• 3.3.2 試驗裝置42-43
• 3.3.3 試驗過程43
• 3.4 試驗結(jié)果分析43-47
• 3.4.1 不同規(guī)格單層土工布卸壓時間與初始水壓、法向接觸壓力的關(guān)系43-44
• 3.4.2 單層土工布的等效卸壓厚度h_w與單位壓強卸壓流量的關(guān)系44-45
• 3.4.3 噴膜防水層對土工布卸壓性能的影響45-47
• 本章小結(jié)47-48
• 第4章 有水壓隧道數(shù)值計算結(jié)果分析48-67
• 4.1 概述48
• 4.2 流固耦合理論簡介48-50
• 4.2.1 FLAC基本原理48
• 4.2.2 FLAC流固耦合理論48-50
• 4.3 數(shù)值模型及模擬方法50-53
• 4.3.1 計算斷面選取50
• 4.3.2 計算模型建立50-51
• 4.3.3 流計算方案及材料參數(shù)選取51
• 4.3.4 排水孔的模擬51-52
• 4.3.5 防排水層的模擬52-53
• 4.4 吳家灣隧道工程數(shù)值計算結(jié)果分析53-57
• 4.4.1 孔隙水壓力分析53
• 4.4.2 滲流場分析53-54
• 4.4.3 二襯水壓力分析54-55
• 4.4.4 二襯應(yīng)力分析55-56
• 4.4.5 二襯內(nèi)力分析56-57
• 4.4.6 襯砌結(jié)構(gòu)安全性評價57
• 4.5 不同工況下有水壓隧道工程襯砌水壓力數(shù)值模擬分析57-65
• 4.5.1 不同水頭高度下的模擬分析57-61
• 4.5.2 不同土工布規(guī)格61-63
• 4.5.3 不同法向接觸壓力63-65
• 4.6 本章小結(jié)65-67
• 第5章 隧道環(huán)境下噴膜材料耐久性研究67-77
• 5.1 概述67
• 5.2 隧道環(huán)境67-69
• 5.2.1 力學(xué)環(huán)境67-68
• 5.2.2 化學(xué)腐蝕環(huán)境68-69
• 5.3 隧道環(huán)境下防水膜層耐久性試驗69-72
• 5.3.1 試驗原料基本參數(shù)69
• 5.3.2 試驗裝置69-70
• 5.3.3 重要參數(shù)界定70-71
• 5.3.4 試驗過程71-72
• 5.4 試驗結(jié)果分析72-76
• 5.4.1 使用壽命推導(dǎo)72
• 5.4.2 一般隧道環(huán)境對噴膜耐久性的影響72-74
• 5.4.3 堿性環(huán)境對噴膜層耐久性的影響74-75
• 5.4.4 硫酸根離子對噴膜層耐久性的影響75-76
• 5.5 本章小結(jié)76-77
• 結(jié)論77-79
• 致謝79-80
• 參考文獻80-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參加的科研項目84

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