《鋼纖維混凝土隧道襯砌技術規(guī)程》（征求意見稿）

1T/GECS***—20**1.0.1為了在鋼纖維混凝土隧道襯砌的1.0.3本規(guī)程適用于無鋼筋和含有鋼筋1.0.5鋼纖維混凝土襯砌的設計和施工2T/GECS***—20**2術語和符號鋼材經(jīng)一定工藝制作的，能隨機分布于混凝土或砂2.1.2鋼纖維長度lengthofsteel2.1.3鋼纖維直徑diameterofsteel2.1.4鋼纖維等效直徑equivalentdiameterofsteelfiber鋼纖維截面為非圓形時，按截面面積相等原則換算成圓2.1.5鋼纖維長徑比aspectratioofsteelfiber2.1.6鋼纖維摻量dosageofsteelf鋼纖維在混凝土中的摻加量，用單位體積鋼纖維混凝2.1.7鋼纖維含量contentofsteelfi鋼纖維在鋼纖維混凝土中的實際含量，用單位體積鋼2.1.8纖維體積率fractionoffiberbyvolume2.1.9鋼纖維類型typeofsteelfi按外形劃分有：平直形鋼纖維、壓棱形鋼纖3T/GECS***—20**2.1.10鋼纖維混凝土steelfiberreinforced2.1.11鋼纖維混凝土隧道襯砌Steelfiberreinfo2.1.12切口張開位移crackmouthopeningdispl2.1.14殘余彎拉強度residualflexuraltensiles采用鋼纖維改善混凝土基體的脆性，提高其4T/GECS***—20**Nfu、Mfu——按基本荷載組合計算的軸向力設計值、正截面彎矩設計值；Nfq、Mfq——按荷載準永久組合計算的軸向力設計值、正截面彎矩設計值；VVVVVFlu——混凝土局部受壓承載力；Fwfmax——按荷載準永久組合并考慮長期作用影響計算的鋼纖維混凝土襯砌最大裂縫wmax——按荷載準永久組合并考慮長期作用影響計算的鋼筋混凝土襯砌最大裂縫寬σsk——縱向受拉鋼筋應力或等效應力。ffck、ffc——鋼纖維混凝土軸心抗壓強度標準值、設計值；fck、fc——混凝土軸心抗壓強度標準值、設計值；fftk、fft——鋼纖維混凝土抗拉強度標準值、設計值；5T/GECS***—20**ftk、ft——混凝土抗拉強度的標準值、設計值；fftm——鋼纖維混凝土極限彎拉強度設計值；fftuk、fftu——鋼纖維混凝土構件達到承載能力極限狀態(tài)時抗拉強度標準值、設計值；fftsk、ffts——鋼纖維混凝土構件達到正常使用極限狀態(tài)時抗拉強度標準值、設計值。lf——鋼纖維長度；df——鋼纖維直徑或等效直徑。6T/GECS***—20**3基本規(guī)定3.1.1鋼纖維混凝土隧道襯砌設計應包括3.1.3鋼纖維混凝土隧道襯砌設計應采用以概率理論為基礎的極限力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別進行計滿足承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)承載3.1.4鋼纖維混凝土隧道襯砌應對施工各階段分別進行結構強度驗3.1.5鋼纖維混凝土隧道襯砌的耐久性應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB混凝土隧道襯砌，應采取可靠的防腐蝕強化措施，3.2.1鋼纖維混凝土隧道襯砌結構的承載能力應采用以下極限狀態(tài)設γ0S≤RS——承載能力極限狀態(tài)下荷載效應組合的設計值，按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構7T/GECS***—20**R——承載力設計值。3.2.2對于鋼筋鋼纖維混凝土隧道襯砌結構的正截面承R=Rf(ffc,fft,fs,ak,kf……)（3.2.2）ffc——按本規(guī)程4.2節(jié)的方法確定的鋼纖維混凝土強度設計值；fft——對應于正常使用極限狀態(tài)或承載能力極限狀態(tài)的抗拉強度設計值（MPakf——鋼纖維方向性系數(shù)。3.2.3對于無筋鋼筋鋼纖維混凝土隧道襯砌結構的正截面承3.2.4鋼纖維混凝土隧道襯砌設計應遵守下列8T/GECS***—20**C——鋼纖維混凝土隧道襯砌達到正常使用要求所規(guī)定的變形、應力、裂縫寬度等標準組合：SGjk+SQ1k+(3.3.準永久組合：SGjk+ΨqiSQik(3.3.2-2)3.3.3鋼纖維混凝土隧道襯砌的最大計算裂縫寬度允許值應根據(jù)隧道所處環(huán)境和防水措施確定；處于一般環(huán)境中的結構，按荷載準永久組合并等不利條件下的結構，其最大計算裂縫寬度允許值應符9T/GECS***—20**4.1.1鋼纖維類型應選用高強鋼絲切斷型。鋼纖維形狀宜選用量應滿足鋼纖維混凝土隧道襯砌設計承載力要求的強度、韌4.1.2鋼纖維長度不宜小于粗骨料最大粒徑的2.5倍且宜為35mm~60mm，直徑（或等效4.1.4鋼纖維的尺寸和抗拉強度應符合表4.1.4的規(guī)定，其它的質(zhì)量要求應符合現(xiàn)行國家表4.1.4鋼纖維的尺寸及強度允許公差直徑df長徑比λf±15%±10%±7.5%4.1.5鋼纖維應在混凝土拌合物中應易于隨機自由分布，且與4.2.1鋼纖維混凝土的強度等級應按立方體抗壓強度標準值確定，以CF表示。立方體抗4.2.2鋼纖維混凝土的軸心抗壓強度和軸心抗拉強度取值應符T/GECS***—20**4.2.3鋼纖維混凝土的受拉和受壓彈性模量、剪切模量、泊松4.2.4鋼纖維混凝土隧道襯砌的不同承載能力極限狀態(tài)抗拉強度值的確定應符合以下規(guī)2承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)抗拉強度標準值和4.2.5為保證鋼纖維混凝土隧道襯砌有足夠的延性和內(nèi)力重分fR1k/fftmk≥0.5（4.2.5-1）fR3k/fR1k≥0.7（4.2.5-2）fR1k/fftmk≥0.6（4.2.5-3）fR3k/fR1k≥0.9（4.2.5-4）4.2.6鋼纖維混凝土配合比試配應采用工程實際使用的原材料4.2.7鋼纖維混凝土拌合物應具有良好的工作性，不得出現(xiàn)離并滿足設計和生產(chǎn)要求。鋼纖維混凝土拌合物T/GECS***—20**5鋼纖維混凝土隧道襯砌結構計算5.1.1隧道襯砌結構的型式及尺寸，可根據(jù)圍巖級別、工度、環(huán)保要求、結構工作特點，結合施工方法及施工條5.1.2隧道結構應按破損階段法驗算構件截面的強度。結土構件應進行抗裂驗算，對鋼筋鋼纖維混凝土構件5.2.1鋼纖維混凝土隧道襯砌的設計荷載應符合現(xiàn)行國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》GB5.3.1鋼纖維混凝土隧道整體式襯砌或復合式襯砌的二次5.3.2復合式襯砌中的二次襯砌與初期支護共同承擔圍巖5.3.3采用荷載結構法計算鋼纖維混凝土隧道襯砌的內(nèi)力素。彈性抗力的大小及分布，對回填密實的襯砌可采用局部式中：σ——彈性抗力的強度MPaT/GECS***—20**5.3.4帶仰拱的鋼纖維混凝土襯砌計算，應考慮仰5.3.6當使用含鋼筋的鋼纖維混凝土隧道襯砌時，鋼筋鋼5.3.7洞口段鋼纖維混凝土襯砌結構計算，宜考慮邊仰坡與5.3.8鋼纖維混凝土隧道襯砌結構計算除應符合本章規(guī)定T/GECS***—20**6鋼纖維混凝土隧道襯砌承載能力計算6.1.2鋼纖維混凝土隧道襯砌承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)承載力計算應符合6.1.3無筋鋼纖維混凝土隧道襯砌正截面受彎承載力計6.1.4鋼纖維混凝土的應力應變關系按彈性或彈塑性分析方法確定結構的應力設計值分6.1.5對于采用鋼筋的鋼纖維混凝土隧道襯砌，配筋量計值根據(jù)主拉應力設計值的合力在配筋方向的主拉應6.2.1軸心受壓和小偏心受壓襯T/GECS***—20**圖6.2.2矩形截面大偏心受壓構件正截面計算簡圖拉區(qū)應力分布狀態(tài)可簡化為等效矩形。受拉區(qū)等效矩形xt=h-（6.2.2-1）式中：xt——受拉區(qū)等效矩形應力圖形高度mmh——構件截面高度mmx——受壓區(qū)等效矩形應力圖形的高度，按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》Nfu≤α1ffcbx+fy,As,-fyAs-fftubxt式中：Nfu——鋼纖維混凝土隧道襯砌基本荷載組合軸向壓力設計值Nffc——鋼纖維混凝土軸心抗壓強度，按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010的規(guī)定取同級混凝土軸心抗壓強度MPaT/GECS***—20**fy、fy,——普通縱向鋼筋抗拉、抗壓強度設計值（MPa按現(xiàn)行國家標準《混凝As、Afftu——受拉區(qū)鋼纖維混凝土抗拉強度，按本規(guī)程附錄B的方法計算MPas’——受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向鋼筋合力點至截面受壓邊緣的距離mmh0——襯砌截面有效高度，按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構的設計規(guī)范》GB50010h——襯砌截面高度mmb——襯砌截面寬度mme——軸向力作用點至縱向受拉鋼筋合力點的距離mmei——初始偏心距mm6.3.1鋼纖維混凝土隧道襯砌正常使用極限狀態(tài)的裂縫控制等級及最大裂縫寬度限值應6.3.2對鋼纖維混凝土隧道襯砌進行抗裂驗算時，可按6.3.3鋼筋鋼纖維混凝土隧道襯砌最大裂ωfmax=ωmax(1-αf)2（6.3.3-1）fmax——按荷載效應標準組合或準永久組合并考慮長期作用影響計算的鋼筋鋼纖維混凝土隧道襯砌最大裂縫寬度mmT/GECS***—20**ωmax——不考慮鋼纖維影響的鋼筋混凝條規(guī)定mmαf——鋼纖維對混凝土裂縫寬度的影響系數(shù)；fftsk——28天強度鋼纖維混凝土正常使用極限狀態(tài)抗拉強度標準值，按本規(guī)范附錄A的方法計算MPafftmk——28天強度鋼纖維混凝土彎拉強度（比例極限）標準值；按6.4.1鋼纖維混凝土隧道襯砌受剪截面限制6.4.2當配置箍筋時，斜截面受剪承載力設=0.7βhftbh0（6.4.2-3）Vf=0.7KGτfdbh0（6.4.2-4）式中：Vfcs——鋼纖維混凝土隧道襯砌斜截面承載力設計值NVfc——鋼纖維混凝土受剪承載力設計值NVsv——與箍筋有關的受剪承載力設計值，按式（6.4.3-5）的規(guī)定計算NNfu——與剪力設計值相對應的基本荷載組合計算的軸向壓力設計值N當Nfuc——不考慮鋼纖維對抗拉強度的影響，混凝土受剪承載力設計值NVf——考慮鋼纖維對混凝土增強作用的受剪承載力設計值NT/GECS***—20**ft——混凝土軸心抗拉強度設計值MPaτfd——鋼纖維混凝土設計抗剪強度，按下式計算：τfd=0.12fR3KMPafR3K——對應切口位移2.5mm時鋼纖維混凝土殘余彎拉強度標準值MPa按本2箍筋作用截面增加的受剪承載力設計fyvh0（6.4.2-5）式中：fyv——箍筋的抗拉強度設計值MPa按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》Asv——配置在同一截面箍筋合肢的全部截面面積mm2)。6.4.3不配置箍筋和彎起鋼筋其斜截面的剪力設6.5.1配置間接鋼筋的鋼纖維混凝土隧道襯砌，其間接行有關規(guī)范規(guī)定的公式計算，計算時公式中的fc應取同強度等級普通混凝土的抗壓強度設6.5.2配置間接鋼筋的鋼纖維混凝土隧道襯砌，其局部T/GECS***—20**7構造規(guī)定7.1.1鋼纖維混凝土隧道襯砌設計應綜合考慮圍巖地質(zhì)條條件等，充分利用圍巖的自承能力。襯砌應有足7.1.2鋼纖維混凝土隧道襯砌結構類型、支護參數(shù)，應根質(zhì)和水文地質(zhì)條件、隧道埋置深度、結構受力特點工方法，通過工程類比和結構計算綜合分析確定。7.1.3鋼纖維混凝土隧道襯砌構造的一般規(guī)定除滿足本章準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010、現(xiàn)行行業(yè)標準《公路隧道設計規(guī)范第1冊：土建7.2.1鋼纖維混凝土隧道整體式襯砌構造應7.2.2鋼纖維混凝土隧道復合式襯砌2二次襯砌應采用模筑鋼纖維混凝土或模筑鋼筋鋼纖維混3在確定開挖斷面時，除應滿足隧道凈空和結構變形，預留適當?shù)淖冃瘟?。預留變形量大小應符合現(xiàn)行7.2.3鋼纖維混凝土隧道復合式襯砌可采用工程類比法進T/GECS***—20**8鋼纖維混凝土隧道襯砌施工重點及難點工程、施工方法、施工進度等因素，配備8.1.3鋼纖維混凝土隧道襯砌施工應具備滿足隧道施工需要和質(zhì)量控制要求的試驗檢測8.1.4采用鋼纖維混凝土襯砌的隧道，在開工前應完成8.1.5應合理安排鋼纖維混凝土隧道與鄰近工程的施工8.1.6鋼纖維混凝土隧道襯砌施工除滿足本章的規(guī)定外8.2.1鋼纖維混凝土的制備除應符合設計圖紙要求外，8.2.2鋼纖維相關技術要求應符合T/GECS***—20**8.2.4制備鋼纖維混凝土時，宜采用專用設備進行原材8.2.5鋼纖維混凝土應采用強制式攪拌機攪拌。鋼纖維外加劑攪拌30s。攪拌時間可比普通混凝土適當延長20s～30s。拌合過程中應避免鋼纖維8.2.6鋼纖維混凝土拌合物性能應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土質(zhì)量控制標準》GB501648.2.7鋼纖維混凝土拌合物中水溶性氯離子含量應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《鋼纖維混凝土》8.2.8鋼纖維混凝土的運輸可采用與普通混凝土相同的8.2.9當鋼纖維混凝土拌合物因運輸或等待澆筑的時間8.2.10鋼纖維混凝土運輸除應符合本規(guī)程的規(guī)定外，尚應符合現(xiàn)行標準對一般混凝土運8.3.1用于泵送鋼纖維混凝土的泵的功率，應8.3.2鋼纖維混凝土澆筑應保證鋼纖維分布的均勻性和8.3.3鋼纖維混凝土應采用機械振搗，在保證其振搗密實的同時8.3.4鋼纖維混凝土的澆筑應避免鋼纖維露出混凝土表著式振動器進行振動，再用表面帶凸棱的金屬圓輥將豎起將表面滾壓平整，待鋼纖維混凝土表面無泌水時，可用金T/GECS***—20**8.3.5鋼纖維混凝土澆筑成型后，應及時用塑8.3.6當采用自然養(yǎng)護時，用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽時間不應少于7d；用礦渣水泥、粉煤灰水泥8.3.7鋼纖維混凝土隧道襯砌澆筑與養(yǎng)護除應符合本章2該分項工程應合理劃分檢驗批，制定3分項工程的驗收應在所含檢驗批驗收合4鋼纖維混凝土隧道襯砌檢驗批的質(zhì)量驗收應符合2）一般項目的質(zhì)量經(jīng)抽樣檢驗應合格；一般項目當采用計數(shù)抽樣檢驗時，其合格5鋼纖維混凝土隧道襯砌主控項目和一般項目1）鋼纖維混凝土隧道襯砌的混凝土強度、外觀、滲漏檢驗除應符合現(xiàn)行標準的相關規(guī)定外，其中鋼纖維混凝土隧道襯砌表面鋼纖維外露的技術要求應符合本規(guī)程第8.3節(jié)2）用于鋼纖維混凝土隧道襯砌的鋼筋原材料、鋼筋加工和鋼筋質(zhì)量應符合現(xiàn)行國8.4.2鋼纖維抗拉強度、彎曲性能的技術要求除應符合本規(guī)范第4.1節(jié)相關規(guī)定外，尚應T/GECS***—20**檢查數(shù)量：鋼纖維應按批檢驗，每批次不超過60t，每一批由同一品種，同一尺現(xiàn)計摻量的90%，其中最大值、最小值與中間值之差均應小于中間值的-5%~52鋼纖維混凝土的正常使用極限狀態(tài)抗拉強度fft和承載力極限狀態(tài)抗拉強度fftu應滿檢驗數(shù)量：首次生產(chǎn)時，每2000立方米抽檢1組試件，每組4個試件，在3組符8.4.4鋼纖維混凝土隧道襯砌承載力用以檢測鋼纖維混凝土隧道襯砌的承載力。之后T/GECS***—20**8.5.1鋼纖維混凝土隧道襯砌施工過程中監(jiān)控量測方案8.5.2鋼纖維混凝土隧道襯砌施工監(jiān)控量測方案應包括目的、內(nèi)容8.5.3在鋼纖維混凝土隧道襯砌施工過程中，應根據(jù)隧8.5.4鋼纖維混凝土隧道襯砌施工過程的監(jiān)控量測方案T/GECS***—20**附錄A殘余抗彎拉強度測試方法（切口梁法）A.0.1本方法適用于測定鋼纖維混凝土的抗彎拉強度和殘余彎拉強開處的水平位移與荷載變化的曲線或豎向撓度與荷載變A.1.1液壓伺服試驗機：量程不應小于200kN，相對誤差不應大于1.0%，試驗機必須具A.1.5撓度測量架應包括水平安裝的鋁板、固定鈕、位移傳感器觸頭頂板A.1.6試件加載如圖A.1.6所示。輥軸直徑為30mm±1mm，長度為160mm；三圖A.1.6試件加載位置1—支承輥軸，2—加載輥軸T/GECS***—20**混凝土或同一車混凝土中的約1/4處、1/2處和3/4處之間分別取樣，從第一次區(qū)域2的2倍。當模具中的鋼纖維混凝土達到試件高度動法進行振搗，在振搗過程中逐漸加滿和整圖A.2.4試件澆筑步驟A.3.1進行試件尺寸測量，并標記試件安裝位置和測試儀T/GECS***—20**裝在試件跨中位置。預開口處張開水平位移和撓度測量的裝置分別如圖A圖A.3.2-1預開口處張開水平位移測量裝置1—預開口詳圖；2—傳感器（夾式應變儀）；3—刀口（a）預開口處撓度測量裝置1—滑動固定端；2—轉(zhuǎn)動固定端；3—剛架T/GECS***—20**（b）位移傳感器布置大樣1—1mm厚鋁板；2—位移傳感器（LVDT）；3—彈簧桿圖A.3.2-2預開口處撓度測量裝置表A.3.4跨中切口水平位移（CMOD）與等效撓度值(δ)CMOD（mm）δ（mm）0.050.080.10.130.20.210.50.472.52.173.53.024.03.44A.3.8當測得在CMODFL到CMOD為0.5mm范圍內(nèi)的最小荷載小于對應于CMOD為T/GECS***—20**0.5mm時荷載的30%時，應重新檢查試驗裝置并舍棄該次試驗結果。A.3.9若裂縫未出現(xiàn)在試件的預開口處，應舍棄該次試驗結A.4.1比例極限彎拉強度的確定應符合下列規(guī)式中：fftmm——比例極限彎拉強度MPaFL——對應于極限彎拉強度fftmm的荷載N按本條款2的方法確定；l——試件跨度mmb——試件寬度mmT/GECS***—20**圖A.4.1荷載與切口張開位移CMOD關系曲線A.4.2殘余彎拉強度fRj應按下式計算：式中：fRj——對應于切口張開位移值CMOD為CMODj時的殘余抗彎拉強度N/mm2Fj——對應切口張開位移CMOD為CMODj時的荷載值N可按圖A.4.3確定。圖A.4.3荷載Fj與切口張開位移值CMODj（j=1,2,3,4）T/GECS***—20**A.5.2進行鋼纖維混凝土彎拉強度評定時，宜根據(jù)12根鋼纖維混凝土標準梁試件的彎拉強度測定結果，進行比例極限彎拉強度標準值fftmk和各殘余彎拉強度標準值fRjk的評定。fftmk=fftmm(1-ksδc)(A.5.2-1)fRjk=fRjm(1-ksδc)(A.5.2-2)式中：fftmk，fftmm——比例極限彎拉強度標準值和平均值，MPa；δc——鋼纖維混凝土強度試驗值的標準差，應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計表A.5.2分位數(shù)系數(shù)ks表樣本數(shù)n692025。分位數(shù)系數(shù)ks2.3362.048彎拉強度試驗結果均應用4個試件試驗值的平均值表示。如果測試值中的最大值或最小值T/GECS***—20**附錄B鋼纖維混凝土隧道襯砌不同極限狀態(tài)抗拉強度2鋼纖維混凝土結構設計以鋼纖維混凝土的裂后殘4不適用于彈性模量隨時間和溫濕效應變化的鋼B.0.2受壓狀態(tài)的鋼纖維混凝土的應力-應變關系可按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)B.0.3受拉狀態(tài)的鋼纖維混凝土簡化應力-應變關系如圖B.0.3鋼纖維混凝土應力-應變關系為抗拉標準強度、設計強度MPaσB——鋼纖維混凝土對應正常使用極限狀態(tài)抗拉標準強度、設計強度，(MPa)；B.0.4承載力極限狀態(tài)下受拉區(qū)鋼纖維混凝土抗拉設計強度fftu，按下式計算：fftu=kfkGfftuk/γF（B.0.4-1）T/GECS***—20**fftuk=0.33fR3k（B.0.4-2）（a）軟化材料做彎曲試驗的一般結果圖（b）開裂后的線性本構模型圖B.0.4線性模型彎拉強度與抗拉強度的轉(zhuǎn)化fftuk=fftsk-（B.0.4-3）fftsk=0.45fR1k（B.0.4-4）式中：fftu——承載能力極限狀態(tài)正截面受拉區(qū)抗拉設計強度MPafftuk——承載能力極限狀態(tài)正截面受拉區(qū)抗拉標準強度（MPafftsk——正常使用極限狀態(tài)正截面受拉區(qū)抗拉標準強度（MPafR3k——對應于切口位移2.5mm時鋼纖維混凝土殘余彎拉標準強度，按本規(guī)程附錄A規(guī)定的方法計算MPafR1k——對應于切口位移0.5mm時鋼纖維混凝土殘余彎拉標準強度，按本標準附錄A規(guī)定的方法計算MPawu——承載力極限狀態(tài)時對應鋼筋允許應變?yōu)?%時，二次襯砌保護層邊緣的裂縫wu=min(lcsεft,2.5mm)（B.0.4-5）T/GECS***—20**lcs——裂縫間距mmlcs=min{srm,xt}式中：srm——裂縫平均間距mmxt——受拉區(qū)高度，按本規(guī)程式（6.2.2-1）計算。對于不含鋼筋的鋼纖維混凝土構件，在受彎或壓彎、拉彎狀態(tài)下，可假設xt=h。u=2.5mm時，則公式（B.0.4-3）中的fftuk按下式計算：fftuk=0.5fR3k-0.2fR1k(B.0.4-8)B.0.5正常使用極限狀態(tài)正截面受拉區(qū)抗拉強度設計值ffts：ffts=fftsk/γF(B.0.5-1)式中：ffts——正常使用極限狀態(tài)正截面受拉區(qū)抗拉設計強度MPafftsk——正常使用極限狀態(tài)正截面受拉區(qū)抗拉標準強度MPa按公式（B.0.4-4）T/GECS***—20**附錄C鋼纖維混凝土隧道襯砌承載力檢驗試驗方法標準表C.1.2承載力性能試驗儀器技術要求儀器名稱單位技術指標量程分度值精度壓力傳感器kN0.1裂縫讀數(shù)顯微鏡mm0.010.01位移計mm300.01電子秒表s>2h加壓千斤頂kN能保證連續(xù)或分級加壓或泄壓加載系統(tǒng)控制箱對點連接所有壓力傳感器、位移計終端荷載、位移接受系統(tǒng)（計算機接受系統(tǒng)）手動或自動記錄各個加載級的壓力、位移等數(shù)據(jù)T/GECS***—20**圖C.1.3承載力試驗裝置示意圖1—加載反力架；2—曲梁；3—加壓棒；4—分配梁；5—豎向液壓千斤頂；6—荷載測試儀；7—橡膠墊（厚度20mm）；8—橡膠墊（厚度10mm）；9—角鋼；10—活動小車；11—水平液壓千斤頂；D1-D7為測試位移的百分表。其中D1為中心點的豎向位移，D2-D3為加載點對應的內(nèi)弧面處的豎向位移，D4-D5為支點對應的外弧面處的水平位移，D6-D7為支點對應的外弧面處的豎向位移。C.2.1用澆筑隧道襯砌同批次鋼纖維混凝土澆C.2.2立方體抗壓強度試件與切口梁試件應與試驗用曲C.2.3與曲梁試驗同期進行抗壓強度試驗和切口梁試驗。試驗方法應符合現(xiàn)行國家標準C.2.4依據(jù)現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010的規(guī)定，通過立方體抗壓標C.2.5由殘余彎拉fR1k、fR3k標準強度，按本規(guī)程附錄B的方拉標準強度試驗值和設計強度試驗值。設計強度用的抗拉設計強度。若小于設計隧道襯砌承載力T/GECS***—20**fC.2.7計算試驗過程加載等級圖C.2.7曲梁半結構受力圖（C.2.7）式中：P——水平千斤頂加載值kNF——豎向千斤頂加載值kNG——曲梁自重kN△V——曲梁跨中在荷載作用下產(chǎn)生的豎向位移mL——曲梁跨徑mH——水平支座中心到曲梁中心處截面形心的距離mN——基本荷載組合計算的軸向力kNM——基本荷載組合計算的彎矩kNme——設計承載力偏心距，e=M/N（m2根據(jù)設計承載力偏心距和式（C.2.7即可由每一加載級的水平加載值計算對應的T/GECS***—20**1開裂前按預計開裂荷載的20%為加載級差，每級保持荷載5min；3裂縫寬度超過0.2mm后，水平千斤頂加載級差為測點壓力傳感器、位移讀數(shù)；試驗結束后應先保存數(shù)1試驗承載力超過用同批次切口梁試件得出的fftsk、fftuk標準強度計算的鋼筋鋼纖維混C.4.1通過自動記錄系統(tǒng)導出試驗荷載數(shù)據(jù)及位W=D1-(D2sinα-D3cosα)+(D4sinα-D5cosα)/2（C.4.1）T/GECS***—20**算的正常使用極限狀態(tài)承載力設計值和承載能力C.4.3當出現(xiàn)下列情況之一時，檢驗失效，應重新檢驗，并應以重4殘余彎拉強度fR1、fR3的標準值和設計值，ffts、fftu的標準強度和設計強度；T/GECS***—20**本規(guī)程用詞說明T/GECS***—20**引用標準名錄T/GECS***—20**[29]ACI544.3R-08Guidefor鋼纖維混凝土隧道襯砌技術規(guī)程 452術語和符號 46 462.2符號 463基本規(guī)定 473.1一般規(guī)定 473.2承載能力極限狀態(tài)驗算 483.3正常使用極限狀態(tài)驗算 48 504.1鋼纖維 504.2鋼纖維混凝土 505鋼纖維混凝土隧道襯砌結構計算 455.1一般規(guī)定 535.2荷載作用 535.3結構計算 536鋼纖維混凝土隧道襯砌承載力計算 546.1一般規(guī)定 546.2正截面承載能力極限狀態(tài)計算 546.3正截面承載能力極限狀態(tài)驗算 6.4斜截面受剪承載力計算 557構造規(guī)定 7.1一般規(guī)定 187.2襯砌構造 188鋼纖維混凝土隧道襯砌施工 8.1一般規(guī)定 198.2制備與運輸 198.3澆筑與養(yǎng)護 598.4檢驗和驗收 598.5監(jiān)控量測 59附錄A殘余抗彎拉強度測試方法（切口梁法） 45附錄B不同極限狀態(tài)抗拉強度 62附錄C襯砌承載力檢驗試驗方法標準 661.0.4~1.0.5本規(guī)程與相關標準及規(guī)范實現(xiàn)了合理的職能劃分與銜接，在實施時還需遵循2術語和符號術語部分主要介紹了本規(guī)程涉及的有關鋼纖和《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010等有關國家和行業(yè)標符號基本沿用了的規(guī)定，并注意與現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB500103基本規(guī)定3.1.1鋼纖維混凝土開裂后仍然具有較強的抗拉強度。進行鋼纖維計時，應考慮受拉區(qū)混凝土開裂后，鋼纖維對混凝土基表明：在一般情況下可減少約40%～50%配筋量，減小約30%～50%的裂縫寬度。其受壓應力-應變關系曲線與普通混凝土一致，受拉應力-應變關系曲線是由鋼纖維混凝土三分梁試驗得到的不同開裂狀態(tài)的應力-應變關系曲線，可用于確定不3.1.2鋼筋鋼纖維隧道襯砌的設計方法、可靠度和極限狀態(tài)方程表3.1.3經(jīng)過耐久性相關研究的深入分析，鋼纖維混凝土展現(xiàn)出了多有效地將混凝土早期的表面收縮率削減約5定性提供了有力保障。在火災等極端條件下，鋼纖維混凝土也展現(xiàn)出了卓越的抗災性能。這意味著在遭受火災等災害時，鋼纖維混凝土能夠更有效地保持結構的整體性和穩(wěn)定性，3.1.4依據(jù)特定的環(huán)境條件以及鋼材與混凝土固有的材料屬性，源牽引系統(tǒng)的雜散電流，會對埋置于混凝土內(nèi)部的鋼筋了一個重要發(fā)現(xiàn)：相較于傳統(tǒng)鋼筋，鋼纖維在雜散電觀察結果進一步指出，導致鋼纖維發(fā)生雜散電流腐蝕此過程要求鋼纖維首先捕獲電子并傳遞電流，即在其在周圍存在極高電勢梯度的情況下才會發(fā)生。然而，在的情況并不常見，即便是在高氯化物污染的環(huán)境中，鋼研究還表明，鋼纖維的添加并不會加劇雜散電流現(xiàn)象。凝土試件的長度與其橫截面積之比超過7.5倍時，其電阻值將顯著高于普通鋼筋混凝土。針對處于極端腐蝕環(huán)境下的鋼纖維混凝土隧道襯砌結構尚需更加深入和系統(tǒng)的研究。這不僅有助于優(yōu)化材料設3.2.2在進行鋼筋鋼纖維混凝土構件的正截面承載力的設計時，需混凝土的抗拉強度，這與普通鋼筋混凝土隧道襯砌3.2.3在進行無筋鋼筋鋼纖維混凝土隧道襯砌結構的正截面承載力3.2.4鋼纖維混凝土隧道襯砌設計時，應遵守平截面假定，考慮鋼現(xiàn)有研究成果顯示，在相同裂縫寬度下，鋼纖維外，鋼纖維不僅不會導致因腐蝕產(chǎn)物膨脹而引發(fā)剝落的時間。因此，為簡化計算，鋼筋混凝土與4.1.1～4.1.4對鋼纖維的形狀、長度、長徑比以及抗拉混凝土襯砌能夠順利生產(chǎn)，并滿足其在強度、4.1.5鋼纖維的質(zhì)量對鋼纖維混凝土的性能有直接影響，必須對泥。對于粗、細骨料的選擇，需遵循現(xiàn)行行業(yè)標準《普硅酸鹽水泥基的鋼纖維混凝土時，可考慮摻入粉煤灰、摻合料的性能需滿足當前相關標準，其摻加比例則需4.2.1～4.2.3對鋼纖維混凝土的強度等級有明確要求，4.2.4纖維混凝土殘余彎拉強度的確定應依賴于試驗驗證，或產(chǎn)品在指定摻量下的殘余抗拉強度數(shù)據(jù)。咪明確上訴應用條文表4.2.4時，可以選擇不同列的強度值，例如選擇fR1k和fR3k分別為3.00MPa和3.30Mpa或3.00MPa和2010》制定的鋼纖維混凝土抗彎性能分級?？烧f明表4.2-1鋼纖維混凝土的抗彎性能分級殘余強度等級fR1k/MPa殘余強度等級fR3k/fR1k22.0≤fR1k＜2.5b0.7≤fR3k/fR1k＜0.92.52.5≤fR1k＜3.0c0.9≤fR3k/fR1k＜1.133.0≤fR1k＜4.0d1.1≤fR3k/fR1k＜1.344.0≤fR1k＜5.0e1.3≤fR3k/fR1k<1.5NN≤fR1k＜N+1f1.5≤fR3k/fR1kN+1N+1≤fR1k＜N+2鋼筋鋼纖維混凝土襯砌的抗彎性能等級宜采用3C級或以上強度等級。3C級表示鋼纖維混凝土殘余彎拉強度3MPa≤fR1k<4MPa，0.9≤fR3k/fR1k<1.1。目前國外完成維混凝土襯砌的鋼纖維最高摻量60kg/m3。鋼纖維最低摻量不低于2所示殘余彎拉強度值是參照試驗用佳密克絲粘結成排說明表4.2-2鋼纖維摻量與殘余彎拉強度關系12345678fR3k(MPa)4.2.5在隧道襯砌中，鋼纖維部分替代鋼筋，部分鋼筋被鋼纖土被視作主要的受拉材料。為確保構件滿足既定的幅度進行限制。通過規(guī)定fR1k與fR3k和fR3k與fR1k的最小比值來限制構件初裂后的強度下降幅度.4.2.6為了確定鋼纖維混凝土的配合比，應當采用工程項目實配。另外還需進行鋼纖維混凝土拌合物的力學性能4.2.7拌合物不僅需要符合澆筑生產(chǎn)的各項要求，還必須達到5鋼纖維混凝土隧道襯砌結構計算5.1.1~5.1.3在結構設計領域，目前多數(shù)工程結構已采用概率極限狀態(tài)設計法，以可靠指標度量結構構件的可靠度，并采用以分項系數(shù)表達的計壓力的不確定性，樣本及專題研究成果積累都還尚少，截面的強度。對隧道襯砌限制裂縫開展寬度等將是使其隧道結構設計提出同時按承載能力和限制裂縫開展針對隧道襯砌的計算模型，其確定應綜合考慮地藝等因素。在計算過程中，應充分考量襯砌與地層密結合實際情況，選擇能夠真實反映實際工5.3.1復合式襯砌中的整體式襯砌（二次襯砌）理論上應對其采用荷載結構法計算的經(jīng)驗，因而本條提出也可5.3.2模型試驗及理論分析表明，鋼纖維混凝土隧道襯砌承載后的采用荷載結構模型設計時，需考慮圍巖對鋼纖維混凝土襯砌切向的摩擦力對鋼纖維混凝土隧道襯砌內(nèi)力的影響5.3.3在設仰拱襯砌的地段，仰拱先于邊墻和拱圈施作，6鋼纖維混凝土隧道襯砌承載能力計算6.1.1~6.1.4本章主要針對鋼纖維混凝土隧道襯砌設計，結構計算的規(guī)定應同時符合現(xiàn)行6.2.1~6.2.2襯砌受力基本為大、小偏心受壓，本標準也僅針對這兩種受力形式做詳細說明：根據(jù)相關試驗研究表明，鋼筋鋼纖維混凝土小偏心鋼筋鋼纖維混凝土大偏心受壓構件正截面承載力計算考慮鋼纖維混凝土抗拉作用對承載力的有利影響。試驗研究表明，鋼纖維的摻入使構高，因而對受拉鋼筋和受壓區(qū)混凝土同時達到其強度設計值時的相對界限受壓區(qū)高度ξb值有一定影響，但影響不顯著。為了與現(xiàn)行有關混凝土結對界限受壓區(qū)高度ξb值的計算及大、小偏心的判斷方法均按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設6.3.1~6.3.3摻入鋼纖維可以提高構件的抗裂度，阻滯裂縫的開展，減少正常使用狀態(tài)下6.4.1鋼纖維的摻入可使斜裂縫寬度減小，斜裂縫區(qū)及較素混凝土明顯提高。為充分利用斜截面上鋼纖維混6.4.2給出的公式是在我國《混凝土結構設計規(guī)范》的基礎上參考歐洲標準《modelcode2010》得到的。與我國規(guī)范不同的是考慮了鋼纖維對抗剪承載力鋼筋配置較少，所以不考慮縱筋配筋率對受剪承載力的影響。試筋的抗剪承載力沒有影響，仍可按現(xiàn)行有關混凝土結構設計規(guī)范承載力的公式計算。實際上對于寬厚比較大，配置封閉式箍筋較慮箍筋的抗剪作用。若配筋設計中按梁構件一樣配置封閉箍筋，6.4.3構造箍筋是為了避免無腹筋梁的受剪脆性破壞。fftu,2≥0.08·說明式（6.4.3-1）fftu,2=fftsk-0.6(ffts,k-0.5fR3k+0.2fR1k)說明式（6.4.3-2）6.5.1~6.5.2相關試驗表明，變形鋼筋的粘結錨固性能在鋼筋鋼纖維混凝土中優(yōu)于在普通混凝土中；光圓鋼筋的粘結錨固性能則無明顯變化。所7構造規(guī)定7.1.1~7.1.3鋼筋鋼纖維襯砌的主截面與主梁，在設計荷載的考量下，是至關重要的結構性構件，因此必須具備充分的強度和剛度。在加工及狀與尺寸準確無誤，以防止任何可能導致的不良變形7.2.1復合式襯砌是由初期支護和二次襯砌及中間夾防水速公路、一級公路、二級公路已全部采用復合式襯砌，穩(wěn)定、防水和襯砌外觀均能滿足公路隧道使用的基本要計，根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、隧道斷面尺寸、覆蓋2二次襯砌采用剛度較大、整體性好、外觀平順的整體模筑結構剛度和支護時間有關，隧道開挖方法、支護實際應用中很難準確把握。因此，現(xiàn)今大多數(shù)隧7.2.3對地質(zhì)條件較差或跨度較大的隧道，不僅是一個結實施的問題。與跨度較小的隧道相比較，大跨度隧道且開挖以及完成各部分結構的時間較長，施工過程中措施。因此在襯砌結構設計的同時，還需進行施工開7.2.4軟弱流變圍巖、膨脹性圍巖、高地應力圍巖，在隧變形，故應考慮鋼纖維混凝土隧道襯砌建成后繼續(xù)增長8鋼纖維混凝土隧道襯砌施工8.1.1~8.1.6襯砌的主截面和主梁，對于設計荷載而言是一種主體性的結構構件，無疑需要有必要的強度和剛度，在加工和施工時必須確保形狀和8.2.1根據(jù)生產(chǎn)實際經(jīng)驗總結，混凝土投料時，采用專8.2.2根據(jù)生產(chǎn)實際經(jīng)驗總結，