长陡斜井钢纤维喷射混凝土单层衬砌试验研究

摩天岭隧道1#通风斜井纵坡45.3%,长度接近1 400m,在此条件下施工风险高、施工难度大;采用施工简单,抗拉强度高,可随开挖掘进同步实施的钢纤维喷射混凝土单层衬砌是一种理想的技术方案.在借鉴Q系统支护设计基础上初步确定了斜井隧道单层衬砌参数;通过钢纤维喷射混凝土室内力学试验和现场规模试验,确定并推荐了斜井隧道单层衬砌最优配合比;在以上工作基础上通过数值分析、现场规模试验和监测测试,对斜井隧道单层衬砌方案进行了优化和稳定性分析.研究表明:(1)在隧道喷射混凝土中加入体积掺量0.6%左右的钢纤维,可极大地增大喷射混凝土支护结构的延展性,其峰后强度明显提高,同时可随隧道开挖掘进同步进行,是一种经济、合理、可靠地隧道和地下结构工程支护结构;(2)由于采用湿喷工艺,钢纤维喷射混凝土早期强度高,施工质量高,施工环境影响小,回弹率低;同模筑混凝土相比,地质条件适宜性强,施工工艺简单、方便、灵活,在条件适宜时可作为隧道和地下工程的永久支护.(3)建议摩天岭隧道1#通风斜井洞身段Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ级围岩无地下水出露洞段采用钢纤维喷射混凝土单层衬砌取代原设计的复合衬砌.