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      有水壓隧道工程丙烯酸鹽噴膜防排水結(jié)構(gòu)的水平卸壓性能探討

      2016-10-21 01:51:23楊其新蔣雅君侯本申
      關(guān)鍵詞:土工布法向丙烯酸

      汪 健,楊其新,蔣雅君,侯本申

      (1.西南交通大學(xué)交通隧道工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 610031; 2.西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院,成都 610031)

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      有水壓隧道工程丙烯酸鹽噴膜防排水結(jié)構(gòu)的水平卸壓性能探討

      汪健1,2,楊其新1,2,蔣雅君1,2,侯本申1,2

      (1.西南交通大學(xué)交通隧道工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都610031; 2.西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院,成都610031)

      根據(jù)丙烯酸鹽噴膜防排水結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、富水區(qū)隧道工程的環(huán)境條件,基于多孔介質(zhì)模型和水平卸壓試驗(yàn),分析和探討丙烯酸鹽噴膜防水層的施作對(duì)土工布排水層水平方向上卸壓性能的影響。試驗(yàn)首次將螺栓扭矩——預(yù)緊力換算法用于防排水試驗(yàn)法向接觸壓力的施加,同時(shí),在后期數(shù)據(jù)分析中建立防排水結(jié)構(gòu)卸壓過(guò)程中微觀(guān)變量(等效卸壓厚度hw)與宏觀(guān)變量(單位壓強(qiáng)卸壓流量q)之間的線(xiàn)性關(guān)系,論證多孔介質(zhì)模型假說(shuō),為噴膜后土工布規(guī)格的定量選取提供一定的設(shè)計(jì)指導(dǎo)。模型分析表明,等效卸壓厚度hw為重要參數(shù),其直接影響結(jié)構(gòu)等效過(guò)水面積,從而改變結(jié)構(gòu)卸壓能力;水平卸壓試驗(yàn)結(jié)果表明,丙烯酸鹽噴膜防水層的施加對(duì)低規(guī)格土工布(90,110 g/m2)的卸壓能力影響較大,hw值影響率達(dá)到了-30%~-70%,而當(dāng)土工布規(guī)格達(dá)到230 g/m2和380 g/m2時(shí),影響已經(jīng)較小,hw值影響率均在-20%以下。

      隧道工程;復(fù)合噴膜防水;水平卸壓性能;多孔介質(zhì)模型

      丙稀酸鹽噴膜防水技術(shù)是近年來(lái)出現(xiàn)的全新概念的防水技術(shù)——柔性、無(wú)接縫防水。由于噴膜層能與圍巖完全密貼,且阻燃、防破損性好、防水效果佳、施工快速方便、無(wú)接縫等特點(diǎn),迅速引起了世界各國(guó)專(zhuān)家的關(guān)注和研究[1]。目前,丙烯酸鹽噴膜防水技術(shù)已在國(guó)內(nèi)諸多隧道中得到成功應(yīng)用,包括常規(guī)山嶺隧道、高寒山區(qū)隧道、高鐵隧道、氣密性輸氣隧道以及改建鐵路隧道等。

      對(duì)于防水層采用丙烯酸鹽噴膜的復(fù)合式襯砌,其防排水結(jié)構(gòu)體系未發(fā)生改變。然而,由于丙烯酸鹽噴膜防水層在成膜過(guò)程中與土工布密貼,易嵌入土工布排水層內(nèi)部,影響其孔隙率和有效連通路徑。在高水頭富水區(qū)隧道,襯砌背后排水系統(tǒng)無(wú)論被堵塞或者壓死,都會(huì)導(dǎo)致襯砌上的水壓力顯著上升,其靜水壓力數(shù)值范圍可達(dá)1~2MPa[2-5],因此,丙烯酸鹽噴膜防水層對(duì)于土工布排水層卸壓性能的影響值得關(guān)注。

      本文通過(guò)測(cè)定單層土工布與噴涂丙烯酸鹽噴膜防水層后的復(fù)合土工布各自的卸水壓能力,并進(jìn)行多種規(guī)格土工布的比較實(shí)驗(yàn),定量分析了丙烯酸鹽噴膜防水層對(duì)土工布排水層卸壓性能的影響。

      1 防排水機(jī)理及試驗(yàn)原理

      1.1丙烯酸鹽噴膜防水層成膜機(jī)理

      本文所提到的丙烯酸鹽噴膜防水技術(shù)特點(diǎn)為雙組份、雙噴頭高壓無(wú)氣式噴涂成膜。噴膜材料中的原液在噴射前分別混合助劑形成2種藥液,通過(guò)獨(dú)立管路進(jìn)行輸送,由雙噴頭噴槍進(jìn)行噴射后在空氣中進(jìn)行混合,到達(dá)噴涂基面數(shù)秒后即可滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度[6-8]。

      目前,已有學(xué)者根據(jù)非織造土工布的水平排水機(jī)理提出了對(duì)應(yīng)的多孔介質(zhì)模型[9]。筆者針對(duì)以丙烯酸鹽噴膜為防水層的防排水結(jié)構(gòu)體系,提出一種新型多孔介質(zhì)模型,來(lái)解釋其水平卸壓機(jī)理:在水平方向上,噴膜層分為外露層和嵌入層,均可看作不透水層;對(duì)于非織造土工布層,由于噴膜層的嵌入,其失去排水能力的部分為堵塞層,歸入噴膜嵌入層,即可看作不透水層,排水性能未受影響的部分為完好層,由均勻分布的圓孔孔隙與不透水的纖維骨架所組成。模型如圖1所示。

      經(jīng)過(guò)對(duì)該模型的簡(jiǎn)化,可得到噴膜后土工布在水平方向上的等效過(guò)水面積

      (1)

      式中,S、S水、S外、S嵌、S纖分別為丙烯酸鹽噴膜防排水結(jié)構(gòu)體系水平方向截面的總面積、過(guò)水?dāng)嗝婷娣e、噴膜外露層面積、嵌入層面積和土工布完好層纖維骨架面積;h1、h2、h3、b、n分別為丙烯酸鹽噴膜防排水結(jié)構(gòu)體系水平方向截面土工布完好層平均厚度、噴膜嵌入層平均厚度、噴膜外露層厚度、截面寬度及土工布完好層孔隙率。

      圖1 多孔介質(zhì)模型

      該模型中,土工布完好層平均厚度h1及其孔隙率n為重要參數(shù),其直接影響噴膜后土工布在水平方向上的等效過(guò)水面積,從而改變其卸壓能力。

      由于本次試驗(yàn)中均采用平面尺寸為直徑7 cm的圓形試塊,因此,可對(duì)多孔介質(zhì)模型進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn),引入變量等效卸壓厚度,其計(jì)算公式為

      (2)

      式中hw——等效卸壓厚度,m;

      h1——土工布完好層平均厚度,m。

      n——土工布完好層孔隙率。

      其中,等效卸壓厚度hw為多孔介質(zhì)模型中土工布完好層那部分孔隙的等效厚度,當(dāng)卸壓結(jié)構(gòu)為同種材料制成且平面尺寸確定的情況下,hw的大小直接決定了該結(jié)構(gòu)的卸壓能力。

      1.2非織造土工布卸壓機(jī)理

      非織造土工布水平滲透性能直接影響其平面疏導(dǎo)水的能力,對(duì)于成品土工布,影響其水平滲透性能的主要因素:孔隙率、有效連通路徑。

      非織造布因制造規(guī)格(平面單位質(zhì)量)的不同,纖維骨架稀疏程度、孔隙大小等也會(huì)隨之發(fā)生變化[9]。已知非織造土工布孔隙率n1及噴膜后非織造土工布完好層孔隙率n2的計(jì)算公式為

      (3)

      式中m——土工布單位面積質(zhì)量,g/m2;

      ρ——土工布原材料密度,g/m3;

      h——土工布厚度,m。

      1.3實(shí)驗(yàn)室法向接觸壓力施加原理

      卸壓過(guò)程中,法向接觸壓力對(duì)防排水層的卸壓能力影響很大[10],準(zhǔn)確控制模型在卸壓過(guò)程中的法向接觸壓力是本次試驗(yàn)成功的關(guān)鍵。根據(jù)本次試驗(yàn)?zāi)P吞攸c(diǎn),筆者結(jié)合螺栓扭矩——預(yù)緊力換算法,保證同組試驗(yàn)相同法向接觸壓力的同時(shí),較準(zhǔn)確地測(cè)算出了施加在防排水層上的法向接觸壓力值。

      擰緊力矩一般通過(guò)擰緊扳手來(lái)施加,其中,擰緊扳手力矩T用于克服螺紋副的螺紋阻力矩T1及螺母和被連接件(或者墊圈)支承面間的端面摩擦阻力T2。在確定螺栓大小的情況下,螺栓的軸向預(yù)緊力正比于擰緊力矩,其比例系數(shù)就是擰緊力矩系數(shù)K[11-13]。

      本次試驗(yàn)中,扭矩螺絲刀提供扭矩,其扭矩值范圍為0.1~1.2 N·m,最小刻度0.01 N·m,法相壓強(qiáng)由擰緊4枚普通粗牙M12螺栓施加,相關(guān)計(jì)算公式為

      (4)

      式中P法——防排水結(jié)構(gòu)所受法向接觸壓力,Pa;

      M——扭矩值,N·m;

      K——擰緊力矩系數(shù),取0.26;

      d——固定螺栓公稱(chēng)直徑,取0.012 m;

      d0——試驗(yàn)塊直徑,取0.07 m。

      根據(jù)貴廣鐵路工程和京滬高速鐵路工程其中4座隧道6個(gè)斷面的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析,若二次襯砌在初支變形穩(wěn)定后施做,不同圍巖等級(jí)下的初支與二襯之間的穩(wěn)定接觸壓力大致在同一水平上,且均低于300 kPa[14-15]。

      由此,本次試驗(yàn)法向接觸壓力設(shè)置范圍定為0~350 kPa(考慮特殊工況)。

      2 丙烯酸鹽噴膜防水層的施做對(duì)土工布排水層水平卸壓性能的影響試驗(yàn)

      為對(duì)比丙烯酸鹽噴膜防水層對(duì)不同規(guī)格土工布排水層水平卸壓性能的影響,以及不同法向接觸壓力條件下防排水結(jié)構(gòu)的卸壓能力變化,進(jìn)行了模擬裝置中的卸壓對(duì)比試驗(yàn)。

      2.1試驗(yàn)原料基本參數(shù)

      單層土工布基本參數(shù)如表1所示。

      試驗(yàn)材料為成都市嘉洲新型防水材料有限公司提供,試驗(yàn)中各規(guī)格組均設(shè)置該規(guī)格的單層土工布和對(duì)應(yīng)的復(fù)合土工布進(jìn)行對(duì)比。

      2.2試驗(yàn)裝置

      試驗(yàn)中通過(guò)水壓設(shè)備儀增壓來(lái)模擬高水頭水壓,水壓設(shè)備儀為南京泰克奧科技有限公司提供的Stress-Path Testing System,施壓范圍為0~3 MPa,容積2 L,配套1臺(tái)4 L容積轉(zhuǎn)換器,整套裝置的總?cè)莘e為6 L。

      表1 單層土工布基本參數(shù)

      注:所提到的復(fù)合土工布的結(jié)構(gòu)形式為:在標(biāo)準(zhǔn)土工布層上噴涂一層3 mm厚的丙烯酸鹽噴膜防水層,如90 g/m2復(fù)合土工布=90 g/m2單層土工布層+3 mm厚丙烯酸鹽噴膜防水層。

      為模擬防排水結(jié)構(gòu)在隧道復(fù)合式襯砌中受擠壓的狀態(tài),試驗(yàn)采用2層110 mm×110 mm壓塊制成試驗(yàn)盒,通過(guò)緊固螺栓對(duì)防排水結(jié)構(gòu)提供法向接觸壓力。試驗(yàn)裝置示意如圖2、圖3所示。

      圖2 試驗(yàn)盒平面示意(單位:mm)

      圖3 試驗(yàn)盒1-1剖面

      試驗(yàn)盒的設(shè)計(jì)保證卸壓水流沿土工布試塊平面內(nèi)各個(gè)方向流出,避免單向流動(dòng)所帶來(lái)的偶然誤差,提高了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

      2.3試驗(yàn)過(guò)程

      本次試驗(yàn)?zāi)M有水壓隧道防排水層在初支點(diǎn)滲工況下的卸壓能力,而對(duì)于初支裂縫的線(xiàn)滲和大面積滲水情況不做討論。試驗(yàn)中分別取初始水壓為0.5、1.0、1.5、2.0 MPa,卸壓完成時(shí)間取水壓達(dá)到試驗(yàn)初始水壓的1%時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間,水壓設(shè)備儀可自動(dòng)記錄整個(gè)卸壓過(guò)程(水壓值、泄水量隨時(shí)間的變化情況)。

      為模擬防排水結(jié)構(gòu)在隧道復(fù)合式襯砌中受不同法向接觸應(yīng)力時(shí)的卸壓能力,本次試驗(yàn)在同等初始水壓下分別取法向接觸壓力為33.3 kPa(松弛狀態(tài))、166.6 kPa(正常密貼狀態(tài))和333.1 kPa(過(guò)度密貼狀態(tài))3種工況進(jìn)行分析。

      分別對(duì)8組試樣進(jìn)行上述加壓試驗(yàn),用排水量收集器收集各次試驗(yàn)實(shí)際所排水量,排出水中溶解氣體對(duì)試驗(yàn)的干擾。

      2.4試驗(yàn)結(jié)果

      2.4.1不同規(guī)格單層土工布卸壓時(shí)間與初始水壓、法向接觸壓力的關(guān)系

      本實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)模擬相同法向接觸壓力下,初始水壓與卸壓時(shí)間的關(guān)系。法向接觸壓力為33.3、166.6 kPa及333.1 kPa 3種工況下的試驗(yàn)結(jié)果如圖4、圖5及圖6所示。

      圖5 單層土工布初始?jí)簭?qiáng)與卸壓時(shí)間關(guān)系(法向接觸壓力:166.6 kPa)

      圖6 單層土工布初始?jí)簭?qiáng)與卸壓時(shí)間關(guān)系(法向接觸壓力:333.1 kPa)

      根據(jù)圖4、圖5、圖6所示結(jié)果可得出以下結(jié)論。

      (1)法向接觸壓力限定條件下,同規(guī)格土工布的卸壓時(shí)間隨初始水壓的增大而減小,并逐漸趨于穩(wěn)定;此外,初始水壓限定條件下,同規(guī)格土工布的卸壓時(shí)間隨法向接觸壓力的增大而增大。

      (2)法向接觸壓力為166.6 kPa和333.1 kPa時(shí),同等法向接觸壓力工況下,隨著土工布規(guī)格的提升,卸壓時(shí)間明顯減少,卸壓能力提高,而后趨于穩(wěn)定,當(dāng)土工布規(guī)格達(dá)到230 g/m2以上時(shí),土工布規(guī)格的提升對(duì)卸壓能力提高的幅度不大;法向接觸壓力為33.3 kPa時(shí),同等初始水壓下,土工布規(guī)格高低與卸壓所需時(shí)間表現(xiàn)出來(lái)的規(guī)律性不如其他2種工況明顯,初步分析原因?yàn)椋涸谳^小法向接觸壓力條件(松弛狀態(tài))下,卸壓過(guò)程中部分水流并未沿土工布平面內(nèi)部排出,而是從土工布與壓板之間排出,從而影響土工布內(nèi)部平面卸壓性能的測(cè)定。

      2.4.2單層土工布的等效卸壓厚度hw與單位壓強(qiáng)卸壓流量的關(guān)系

      通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)在確定了法向接觸壓力及土工布規(guī)格情況下(hw確定),卸壓流量與初始水壓的比值基本接近于某一定值,即單位初始水壓所產(chǎn)生的卸壓流量保持不變。因此引入相關(guān)計(jì)算公式如下

      (5)

      式中q——單位壓強(qiáng)卸壓流量,mL·s-1·MPa-1;

      Qi——某工況下卸壓流量,mL·s-1;

      P0i——某工況下初始水壓,MPa;

      n——工況數(shù)。

      q表征法向接觸壓力限定條件下,某規(guī)格土工布單位初始水壓的卸壓流量大小。本次試驗(yàn)中分別計(jì)算法向接觸壓力為0.5、1.0、1.5、2.0 MPa的4種工況,取均值得到對(duì)應(yīng)的土工布q值。單層土工布q值取值如表2所示。

      表2 單層土工布q值取值  mL·s-1·MPa-1

      由表2數(shù)據(jù)可知,法向接觸壓力的增大使q減小;法向接觸壓力限定條件下,提高土工布規(guī)格一定程度上可以增加結(jié)構(gòu)的q值。

      根據(jù)表1和表2所示試驗(yàn)結(jié)果,得到hw與q的散點(diǎn)圖及對(duì)應(yīng)擬合曲線(xiàn)方程(可決系數(shù)R2=0.86),如圖7所示。

      圖7 hw與q相關(guān)關(guān)系散點(diǎn)分布

      (6)

      式中q——單位壓強(qiáng)卸壓流量,mL·s-1·MPa-1;

      hw——等效卸壓厚度,mm。

      由此可知,當(dāng)卸壓結(jié)構(gòu)平面為直徑7 cm的圓時(shí),hw與q呈對(duì)數(shù)相關(guān),等效卸壓厚度hw決定了結(jié)構(gòu)單位初始水壓下的卸壓流量,直接影響結(jié)構(gòu)的卸壓能力大小。

      2.4.3丙烯酸鹽噴膜防水層對(duì)土工布卸壓性能的影響

      上述研究結(jié)論表明:hw為影響結(jié)構(gòu)卸壓能力的關(guān)鍵因素。由此,試驗(yàn)通過(guò)對(duì)比復(fù)合土工布與單層土工布的hw值,進(jìn)而來(lái)反映噴膜層對(duì)土工布卸壓性能的影響。試驗(yàn)已測(cè)得各工況下的復(fù)合土工布q值,見(jiàn)表3。

      表3 復(fù)合土工布q值取值 mL·s-1·MPa-1

      如表3所示,當(dāng)法向接觸壓力為33.3 kPa條件下,90 g/m2復(fù)合土工布的單位壓強(qiáng)卸壓流量為4.95 mL·s-1·MPa-1,代入式(6),得到其等效卸壓厚度hw為0.45 mm??梢?jiàn),此工況下,噴膜層的施加對(duì)土工布卸壓能力影響較大,hw減小了67.5%,已大大偏離了單層土工布卸壓性能的設(shè)計(jì)值。

      同理,可得到各工況下復(fù)合土工布的等效卸壓厚度,并與同等工況下單層土工布進(jìn)行對(duì)比,見(jiàn)表4。

      表4 復(fù)合土工布hw值取值 mm

      注:表中括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)表示同種工況下,復(fù)合土工布hw值相對(duì)于單層土工布的改變率。

      由表4可以得出以下結(jié)論。

      (1)當(dāng)土工布規(guī)格為90 g/m2和110 g/m2時(shí),噴膜層的施加對(duì)土工布等效卸壓厚度有較大的削減,達(dá)到了-30%~-70%,嚴(yán)重影響了整個(gè)結(jié)構(gòu)的卸壓能力;當(dāng)土工布規(guī)格達(dá)到230 g/m2及380 g/m2時(shí),噴膜層對(duì)土工布等效卸壓厚度的改變已經(jīng)很小,均低于-20%,此外,改變率出現(xiàn)了部分正值,即噴膜層的施加反而提高了土工布的卸壓能力,分析原因:①試驗(yàn)測(cè)定存在一定的誤差所致(噴膜層對(duì)土工布卸壓性能影響較小,導(dǎo)致對(duì)比試驗(yàn)所測(cè)結(jié)果十分接近);②噴膜層的施加一定程度上可以抵抗法向壓力對(duì)土工布卸壓性能的影響。

      (2)根據(jù)表中所示各工況下90 g/m2復(fù)合土工布的hw值,顯然,其已無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)對(duì)90 g/m2單層土工布的卸壓要求。然而,230 g/m2復(fù)合土工布各工況下的hw值(2.63,1.55,1.08 mm)均高于90 g/m2單層土工布對(duì)應(yīng)工況下的hw值(1.4,0.5,0.4 mm),由此可見(jiàn),通過(guò)提高土工布規(guī)格,可以使噴膜后土工布卸壓性能達(dá)到原設(shè)計(jì)要求。

      3 結(jié)論

      (1)土工布卸壓時(shí)間與土工布規(guī)格、初始水壓、法向接觸壓力相關(guān),其中,土工布規(guī)格越高,初始水壓越大,法向接觸壓力越小,則土工布卸壓時(shí)間越小,而后逐步趨于穩(wěn)定。除個(gè)別工況外,試驗(yàn)結(jié)果總體滿(mǎn)足這一規(guī)律。

      (2)土工布平面尺寸限定條件下,等效卸壓厚度hw決定了其平面卸壓能力(q值)。丙烯酸鹽噴膜防水層對(duì)土工布hw值的影響與法向接觸壓力、土工布規(guī)格有關(guān),其中,低規(guī)格土工布(90,110 g/m2)的hw值受?chē)娔佑绊戄^大,改變率達(dá)到了-30%~-70%。此外,試驗(yàn)所得到的卸壓公式建立了防排水結(jié)構(gòu)卸壓過(guò)程中微觀(guān)變量(hw)與宏觀(guān)變量(q)之間的線(xiàn)性關(guān)系,為噴膜后土工布規(guī)格的定量選取提供了一定的指導(dǎo)意義,其表明hw值越大,結(jié)構(gòu)的卸壓能力越高,最終趨于穩(wěn)定。

      (3)多孔介質(zhì)模型對(duì)丙烯酸鹽噴膜防排水結(jié)構(gòu)的卸壓機(jī)理做出了解釋?zhuān)敬涡秹涸囼?yàn)主要針對(duì)卸壓斷面上的影響因素(b、hw),關(guān)于卸壓平面方向上的影響因素有待于通過(guò)相關(guān)試驗(yàn)做進(jìn)一步的研究,以建立三維多孔介質(zhì)模型,從而對(duì)防排水結(jié)構(gòu)的卸壓機(jī)理做出更為立體的解釋。同時(shí)本次試驗(yàn)所推導(dǎo)出的卸壓公式僅適用于結(jié)構(gòu)平面尺寸已限定的情況,其廣義卸壓公式需做進(jìn)一步修正。

      [1]楊娟.隧道工程丙烯酸鹽噴膜防水層效能體系及其評(píng)價(jià)方法研究[D].成都:西南交通大學(xué),2011.

      [2]鄭波.隧道襯砌水壓力荷載的實(shí)用化計(jì)算研究[D].北京:中國(guó)鐵道科學(xué)研究院,2010.

      [3]郭瑞,周曉軍.水底隧道復(fù)合式襯砌水壓力影響因素分析[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2014,58(4):78-82.

      [4]姚俊峰,楊其新.高水壓富水山嶺隧道不同排水率的分析研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2014,58(12):113-115.

      [5]何明磊,胡磊.隧道襯砌水壓力荷載及內(nèi)力研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2014,58(2):79-83.

      [6]楊其新,蔣雅君.隧道及地下工程噴膜防水[M].成都:西南交通大學(xué)出版社,2010.

      [7]姜浩.隧道及地下工程丙烯酸鹽噴膜防水材料耐強(qiáng)堿腐蝕性性能研究[D].成都:西南交通大學(xué),2011.

      [8]徐鵬.基于CT技術(shù)的丙烯酸鹽噴膜防水層壽命預(yù)測(cè)體系研究[D].成都:西南交通大學(xué),2007.

      [9]蔣雅君.隧道工程非織造土工布的水平排水特性探討[J].新型建筑材料,2013(1):57-61.

      [10]任之忠.土工織物透水性能的研究[J].西北水資源與水工程,1997,8(4):24-27.

      [11]張振華.螺栓擰緊力矩的確定方法及相關(guān)探討[J].化學(xué)工程與裝備,2009(8):105-107,96.

      [12]劉建文.螺栓預(yù)緊力——扭矩圖及其應(yīng)用[J].汽車(chē)工藝與材料,2001(7):5-8.

      [13]鄭勁松.發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋螺栓擰緊工藝與試驗(yàn)研究[D].上海:上海交通大學(xué),2008.

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      Research on Water-pressure Level Relieving Performance of Spray-applied Acrylate Waterproof Membrane Structure in Water-pressure Tunnel Engineering

      WANG Jian, YANG Qi-xin, JIANG Ya-jun, HOU Ben-shen

      (1.Key Laboratory of Transportation Tunnel Engineering, Ministry of Education, Chengdu 610031, China; 2.School of Civil Engineering Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China)

      The effect of spray-applied acrylate waterproof membrane structure on the water-pressure level relieving performance of geotextile is analyzed and discussed based on porous medium model and level water-pressure relieving tests in the light of the features of spray-applied acrylate waterproof membrane structure and the environmental conditions of rich-water tunnel engineering. A conversion method for exerting lateral pressure in level drainage experiments, the bolt torque, is applied the first time in experiments, and the relationship between macroscopic variable(hw)and microcosmic variable(q)is established in later analyses to, which demonstrate the hypothesis of porous medium model and providing guidance for quantitative selection of geotextile specifications. The analyses of porous medium model shows that the equivalent water-pressure relieving thickness hw is an important parameter which effects equivalent flow area directly and changes water pressure-relieving performance of the waterproof structure. The level water-pressure relieving experiments show that the effect of spray-applied acrylate waterproof membrane on the geotextile of low specification is greater than that on the geotextile of high specification. The effecting rate of hw reaches -30%~-70% for geotextile of low specification (90 g/m2and 110 g/m2) and the effecting rate of hw is less than -20% for geotextile of the specification of up to 230 g/m2and 380 g/m2.

      Tunnel engineering; Composite spray-applied waterproof membrane; Water-pressure level relieving performance; Porous medium model

      2016-01-18;

      2016-02-18

      國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51178401、51108385);中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金資助(2682014CX065)

      汪健(1989—),男,碩士研究生,E-mail:1399197556@qq.com。

      1004-2954(2016)08-0084-05

      U453.6

      ADOI:10.13238/j.issn.1004-2954.2016.08.018

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