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文献检索实习大报告1

《文献检索》

综合实习报告

喷射混能土技术在水利工程中的应用

学　　院：

班　　级：

学　　号：

姓　　名：

任课教师：

喷射混能土技术在水利工程中的应用

一、课题分析：

（*课题研究的背景、内涵、外沿及其研究方法、目的和意义300-500字）

喷射混凝土是借助于喷射机械利用压缩空气把沙、石、水泥混合物通过管道输送到喷嘴处与水结合以高速喷射到受喷面上，凝结硬化形成混凝土。

喷射混凝土不需振捣，而是在高速喷射时，利用强大水气动力使混凝土骨料反复撞击致使混凝土密实，喷射法施工将混凝土的运输、浇筑、振捣结合为一道工序，工序简单，机动灵活，具有广泛的适应性和推广性。

混凝土喷射技术以它的施工工艺简便，效果显著，经济适用，广泛应用于建筑、采矿、交通、人防等领域。

在地下工程、隧洞支护衬砌工程、薄壁结构工程、修复加固工程、岩土防护工程等方面发挥了巨大作用。

喷射混凝土与其它材料或建筑结构有较高的粘结强度；能够向任意方向和部位施工；灵活调整喷射厚度；可通过狭小空洞到达喷射地点，节省脚手架；有些情况不需支模可直接在喷射面基底上喷射；许多情况下，可不停止生产运营进行建筑物加固；喷射混凝土还可以加入外加剂，如掺加防水剂提高混凝土的抗渗性，掺加钢纤维提高混凝土的抗压、抗拉、抗弯强度，改善混凝土性能且取代钢丝网、钢筋网混凝土节约工程投资。

它具有多方面的优点，目前20世纪60-70年代建造的涵洞、水闸、抽水站、农桥、渡槽等水工建筑物大多老化严重，处于更新改造时期，作者认为要充分保留和利用原结构，延长使用寿命，发挥原结构原部件的作用，喷射混凝土技术在水利工程中效果可得以充分展现。

二、检索策略：

1、中图分类号：

TU528.53

2、【关键词】（中英文）:

喷射混凝土

3、检索式：

三、检索步骤和结果：

（要求五号字、宋体）

1、运用全球最大中文百科全书（

喷射混凝土是借助于喷射机械利用压缩空气把沙、石、水泥混合物通过管道输送到喷嘴处与水结合以高速喷射到受喷面上，凝结硬化形成混凝土。

喷射混凝土不需振捣，而是在高速喷射时，利用强大水气动力使混凝土骨料反复撞击致使混凝土密实，喷射法施工将混凝土的运输、浇筑、振捣结合为一道工序，工序简单，机动灵活，具有广泛的适应性和推广性。

混凝土喷射技术以它的施工工艺简便，效果显著，经济适用，广泛应用于建筑、采矿、交通、人防等领域。

在地下工程、隧洞支护衬砌工程、薄壁结构工程、修复加固工程、岩土防护工程等方面发挥了巨大作用。

喷射混凝土与其它材料或建筑结构有较高的粘结强度；能够向任意方向和部位施工；灵活调整喷射厚度；可通过狭小空洞到达喷射地点，节省脚手架；有些情况不需支模可直接在喷射面基底上喷射；许多情况下，可不停止生产运营进行建筑物加固；喷射混凝土还可以加入外加剂，如掺加防水剂提高混凝土的抗渗性，掺加钢纤维提高混凝土的抗压、抗拉、抗弯强度，改善混凝土性能且取代钢丝网、钢筋网混凝土节约工程投资。

它具有多方面的优点，目前20世纪60-70年代建造的涵洞、水闸、抽水站、农桥、渡槽等水工建筑物大多老化严重，处于更新改造时期，作者认为要充分保留和利用原结构，延长使用寿命，发挥原结构原部件的作用，喷射混凝土技术在水利工程中效果可得以充分展现。

2、使用超星数字图书馆检出其与课题相关文献：

共几条（要求3-5条）记录书名、作者

3、根据所选课题，使用我校图书馆网站馆藏书目数据库检出其相关文献（要求3-5条）：

记录书名、作者、索书号

4、选择中文数据库检出其与课题相关文献：

（1）、使用《中国知网》

检索式：

A：

CNKI期刊数据库：

共几条（5条记录）

B：

CNKI硕、博学位论文数据库：

共几条（5条记录）

C：

CNKI会议文献数据库：

共几条（5条记录）

D：

《万方数据库》科技成果、专利文献、标准文献数据库共几条（5条记录）

（2）、使用《万方数据库》检出其与课题相关文献：

A：

《万方数据库》电子期刊数据库件共几条（5条记录）

B《万方数据库》学位论文数据库共几条（5条记录）

C：

《万方数据库》会议文献数据库共几条（5条记录）

D：

《万方数据库》科技成果、专利文献、标准文献数据库共几条（5条记录）

（3）、使用重庆维普中文科技期刊数据库检索与课题相关文献：

共几条（5条记录）

检索式：

5、利用外文数据库检出其与课题相关文献：

（5条记录

检索式：

6、利用搜索引擎：

A、选择“XX”

B、选择“网易”

C、选择“雅虎”

D、选择“谷歌”

E、选择“新浪”查找相关网页：

共几条（5条）

F、选择“搜狗”查找相关网页：

共几条5（条）

四、检索结果分析（概述该课题的研究现状、存在问题以及你本人对该问题的意见和建议）（300-400）

五、课程论文：

根据所选课题，下载或写一篇课程论文。

（*要求下载的论文必须和所拟定的课题紧密相关并且为学术论文的规范格式）

喷射混能土技术在水利工程中的应用

摘要 

随着科学的不断发展，喷射混凝土其用途也越来越广泛，已经渗入当今社会的各个领域。

在水利工程隧洞、边坡、混凝土结构补强加固等工程施工中都需要用到喷射混凝土。

本文介绍了喷射混凝土的特性，喷射混凝土配合比设计目的。

以C20喷射混凝土配合比设计实例介绍了配合比设计过程中原材料选择，试验计算，试验过程等方面内容。

同时，为了更好的让喷射混凝土配合比生产出来的混凝土质量得到保证，对喷射混凝土的使用和施工过程中应该注意事项进行了简单概括。

关键词：

喷射混凝土；配合比；设计；

前言 

喷射混凝土在水利工程中有着很广泛的应用。

喷射混凝土通过输料软管在高空、深坑或狭小工作区向任意方向浇筑薄壁或外形复杂的混凝土结构，机动灵活，适应力强。

如何能够保证喷射混凝土的质量是我们的一项重要工作，喷射混凝土作为锚喷支护的重要一个组成部分，其配合比设计的是否合理，直接影响到施工安全和施工质量。

怎样使喷射混凝土回弹率尽量小而使强度提高，对于没有经验的试验室来说，只能用一次次的试验来试探着去做。

本文主要针对喷射混凝土配合比设计进行说明。

喷射混凝土不同于其他普通混凝土，其具有自身的施工特点：

施工时不需要模板，直接将拌好的料通过喷射机喷到洞壁、洞顶和边坡。

针对这一特点，对混凝土的各项工作性能有特别要求其配合比一般采用经验公式和图表计算，本文将就喷射混凝土的原材选择、配合比设计及其优化，结合喷射混凝土配合比设计的实际施工情况来说明其计算方法步骤和使用情况。

喷射混凝土特性 

喷射混凝土是通过喷射机管道输送混凝土拌合物，由喷射机喷头高速喷射到受喷面而迅速凝结的混凝土。

喷射混凝土施工分干喷法和湿喷法两种，干喷法是将水泥，砂石骨料、粉状速凝剂等干拌均匀，在喷射机喷头出口加水进行喷射；湿喷法是将水泥、砂石骨料、液态速凝剂，水在搅拌机内拌制混凝土拌合物，用喷射机直接喷射。

1.钢纤维的作用机理

　　混凝土的抗拉强度较低，一旦开裂后会发生脆性破坏。

利用钢纤维进行增强处理后，钢纤维能够控制裂缝的开展，并且传递拉应力，产生应力重分布，从而提高混凝土的裂后强度，使混凝土具有相当的弯曲韧度。

和素混凝土相比，钢纤维混凝土在发生变形后仍能承担荷载。

　　2.钢纤维混凝土的性能

　　钢纤维混凝土的极限抗弯拉强度和加入钢纤维之前基本相同，但是钢纤维混凝土的弯曲韧度有大幅度提高。

　　钢纤维有各种不同的原材料，形状和抗拉强度，弯曲韧度各不相同。

钢纤维根据生产工艺分为剪切型，铣削型，和冷拉型。

前两种纤维本身的抗拉强度在400-700MPa之间，长径比在40-50，掺量较高，一般在80-120kg/m3；[3]冷拉型纤维通过对母材（盘条）的高速拉丝，大幅提高了抗拉强度，通常在1000MPa以上，长径比在60以上，掺量一般在35-65kg/m3.

　　对不同的钢纤维应进行实验，得到达到保证钢纤维混凝土弯曲韧度的钢纤维纤掺量。

钢纤维混凝土的韧度可以用“位移控制的梁的三分加载实验”进行。

　　图1.1钢纤维混凝土梁三分加载弯拉韧度实验荷载-位移曲线

　　根据荷载-位移曲线，通过下式计算钢纤维混凝土的弯曲韧度：

　　3.钢纤维喷射混凝土的性能

　　混凝土中加入钢纤维后可提高混凝土的弯拉韧度，能量吸收能力，抗冲击能力和对裂缝的控制。

均匀分布的钢纤维使喷射混凝土任意截面都能够承受拉应力，同时和围岩有极佳的粘结力，因此可以通过应力重分布，充分发挥围岩的自承能力，是理想的支护材料。

　　《欧洲喷射混凝土规范》用大板实验比较钢纤维喷射混凝土和挂网喷射混凝土的性能，实验结果发现钢纤维喷射混凝土有更高的承载能力和吸收变形能力。

　　钢纤维混凝土既能作为初期支护、也可作为永久衬砌；和挂网相比有技术和经济上的优势：

　　钢筋挂网施工工艺复杂；在凹凸不平的岩面难以沿岩石表面布置在拉应力区；在喷射混凝土时回弹大；混凝土容易集结在挂网的表面，在挂网的背后形成空洞；当围岩条件较差时，不能形成及时支护。

　　钢纤维喷射混凝土可以顺着围岩表面形成快速有效的支护，和岩石有更好的粘结，而且提高施工安全性简化施工工序，加快了施工进度。

　　从经济角度出发，钢纤维混凝土衬砌厚度比挂网混凝土节约30%，回弹量减少30%，工期节约20-30%.

　　4.钢纤维喷射混凝土的应用

　　钢纤维喷射混凝土从70年代起在世界范围内得到广泛的应用，在“挪威地质学院”提出的“Q系统”中，全面采用钢纤维喷射混凝土取代挂网作为隧道永久支护。

　　我国很早就开始研究钢纤维混凝土的应用，但是由于当时钢纤维本身抗拉强度低，搅拌时易结团变形，喷射时易堵管，在施工上很难保证质量，使该项技术没有得到有效的推广。

90年代起，国内引进了欧洲粘结成排的冷拉型钢纤维生产技术，冷拉型纤维掺量在35-65kg/m3，用快速水溶性胶水粘结成排后，钢纤维在随骨料一起搅拌的过程中，胶水遇水自动溶解，成排的钢纤维会分散成单根，在混凝土中均匀地分布，从而解决了钢纤维结团堵管的问题。

钢纤维喷射混凝土在克服了施工中的弱点后，已经逐步在国内的一些工程中得到应用。

5.钢纤维混凝土的韧度设计

　　弯曲韧度是钢纤维喷射混凝土最为主要的性能，在设计中必须有明确的规定目前国内隧道设计规范中对钢纤维喷射混凝土的韧度暂无规定，日本，韩国，及欧洲的纤维喷射混凝土规范中，对用于地下工程中的钢纤维喷射混凝土的“弯曲韧度系数（Re，3）”值大多规定在68%以上。

我国目前在隧道工程中的钢纤维喷射混凝土设计中应用的“弯曲韧度系数”值多在此范围。

　　为了能够方便地确定钢纤维喷射混凝土的韧度是否达到设计要求，有些规范中采用了“模板”法，在确定钢纤维混凝土的试件尺寸后，规定了韧度实验曲线，实际实验曲线若能够包络上述曲线，便认为钢纤维混凝土的韧度达到设计要求。

　　以下是日本高速公路局（JHC）>中对钢纤维喷射混凝土采用的韧度“模板”曲线：

　　（图见附件）

　　图5.1钢纤维喷射混凝土梁三分加载实验弯拉韧度要求

　　将该“模板曲线”换算成弯曲韧度，Re，3=80%.

　　由于弯曲韧度实验对实验设备要求较高，根据设计规定的弯曲韧度通过实验确定钢纤维的型号和掺量后，在施工中只要检验钢纤维喷射混凝土的厚度和钢纤维的型号，掺量就能达到质量控制的目的。

　　目前采用韧度设计的钢纤维喷射混凝土在国内的铁路和公路隧道及水电站地下工程中都已经有所应用，[7]并且逐步成为一种趋势，铁路隧道中，围岩条件较好的工程中钢纤维喷射混凝土作为永久支护已经积累了相当经验（秦岭铁路），并且逐步推广到围岩条件较差的项目中去。

其实，由于钢纤维喷射混凝土的韧度，使衬砌具有“吸收”围岩变形的能力。

因此，在变形显著的软弱围岩中，钢纤维喷射混凝土更是一种理想的支护材料。

在公路隧道中钢纤维喷射混凝土已经用于软弱围岩的初期支护（大保公路），而在水电站项目中，钢纤维喷射混凝土已有在岩爆条件的地下硐室永久支护的成功经验（二滩电站）。

表5.1佳密克丝钢纤维喷射混凝土工程部分应用实例

工程　

用途　

型号　

用量（吨）　

进展　

水电　

二滩水电站　

地下厂房永久支护　

ZP305　

2000　

完成　

万家寨水电站　

交通洞永久支护　

ZP305　

120　

完成　

LPG汕头　

地下储气室永久支护　

RC-65/35-BN　

120　

完成　

铁路　

西-康线

秦岭超长隧道　

隧洞永久支护　

ZP305　

160　

完成　

公路　

元-墨公路　

隧洞初期支护　

RC-65/35-BN　

1700　

在建　

大保公路III　

隧洞初期支护　

RC-65/35-BN　

1500　

在建　

　　6.钢纤维喷射混凝土的施工

　6.钢纤维喷射混凝土的施工

　　从原则上而言，钢纤维喷射混凝土不需要改变任何工艺，喷射混凝土所使用的常规设备都适用于钢纤维喷射混凝土。

　　钢纤维喷射混凝土既适用于干喷，也适用于湿喷，但是由于干喷的回弹大，对钢纤维喷射混凝土而言，很不经济，一般推荐采用湿喷工艺。

　　目前，国内已经有自主生产的湿喷机，液态速凝剂和硅粉也得到了更多的使用，这些都有助于钢纤维湿喷工艺的推广。

　　7.结语

　　钢纤维喷射混凝土作为一种新型的支护材料，施工简单，速经济，有相当的优势，目前在国内的地下工程中已经有成功的经验，相信随着工程人员的努力，钢纤维喷射混凝土技术会在我国的地下工程中得到更广泛的使用。

结论

如何使用一个成功的喷射混凝土配合比十分关键。

喷射混凝土配合比设计和使用，理论和经验都很重要。

喷射混凝土配合比设计使用考虑的因素很多，但以下几点是必须要考虑的：

（1）水泥与速凝剂是否很好适应。

这一点直接关系到速凝剂的速凝效果，因此，通常要做几种不同水泥与同一速凝剂的试验，从而确定用哪一种水泥。

当然，如果速凝剂可供选择时，也可选择施工用水泥较适应的速凝剂，使速凝剂的效果更为明显，总的原则就是使两者混合达到最佳效果。

（2）水灰比要适当。

实践证明，水灰比太小，产生粉尘较大，回弹量多，粘结力低，喷层会产生干斑、砂窝等现象，并影响喷射混凝土的密实性。

同时，水灰比的减小，水泥的用量增加反而会削弱速凝剂的速凝效果。

而水灰比太大，也会影响喷射混凝土的强度，速凝效果也较差，造成喷层流淌、滑移、坍落等，故掺用速凝剂的混凝土的水灰比一般控制在0.4～0.5之间。

 （3）控制回弹量。

喷射混凝土中要解决的一个很大的难题就是回弹量的问题，而影响回弹量的因素也很多，施工时喷射机的工作气压、喷射距离、以及喷射角度等都在影响回弹量。

所以，在这几方面可以采取控制回弹量的措施，同时，控制砂率也是控制混凝土回弹量的一个有效的办法，比如在喷射拱顶、拱肩时可以适当加大砂率，但是，砂率不能过大，要适当，否则将不能保证混凝土的强度。

总之，合理又适当的喷射混凝土配合比，必须满足喷射混凝土工艺流程的基本要求：

即易喷射、不易堵管、减少回弹量和粉尘，同时，又要符合设计的质量好、强度高，防水性能好及达到其他物理力学指标等。

参考文献 

[1] 丁凯，曹征齐．混凝土工程类．郑州：

黄河水利出版社，2008 [2] 国家标准.锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB 58006-2001） [3] 建筑工业行业标准.普通混凝土配合比设计规程（JGJ 55-2000） [4] 国家标准.通用硅酸盐水泥（GB 175-2007） 

[5] 电力行业标准.水工混凝土试验规程（DL/T 5150-2001） [6] 电力行业标准.水工混凝土砂石骨料试验规程（DL/T 5151-2001） [6] 建材行业标准.喷射混凝土用速凝剂（JC 477-2005）