《标准贯入法在喷射混凝土早期强度检测中的应用.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《标准贯入法在喷射混凝土早期强度检测中的应用.pdf（4页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、书书书标准贯入法在喷射混凝土早期强度检测中的应用孔小兵，冯健（中铁隧道集团科研所，河南 洛阳 ）摘要：介绍标准贯入法检测喷射混凝土早期强度的必要性及检测原理。通过室内试验和现场试验相结合的方法总结标准贯入法的应用方法，阐述标准贯入法回归曲线的建立过程，结合在工程现场的应用情况分析影响标准贯入法的因素。通过在工程中的实际运用，取得了很好的效果。关键词：标准贯入法；检测方法；应用中图分类号：文献标志码：文章编号：（），（，）：；引言在现代的隧道工程中，喷射混凝土作为隧道初期支护的一个组成部分 ，对控制围岩变形、防止围岩坍塌起着重要作用。而早期强度作为评价喷射混凝土性能的一个重要指标，在支护体系前期
2、的质量评定中起着重要作用。新建武广客运专线作为目前我国设计行车时速最高的铁路，对工程质量提出了非常高的要求。客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准 针对喷射混凝土早期（）强度检测提出了明确的要求：每一喷射循环施工单位、监理单位须检查一次，检测方法为贯入法或拔出法 。两种方法相比，拔出法在工程中的应用较为成熟，检测误差较贯入法小，但对混凝土结构有损伤，现场操作不方便；而贯入法以其对结构无破坏、受结构物形状和尺寸的限制小、设备轻便、操作容易、安全快捷等优点，更适合在现场使用。作为一种新的检测方法，目前，贯入法在我国的应用还不成熟，对贯入法的研究还非常少，还没有形成明确的规范和试验检测方法，这也是
3、贯入法没有得到广泛推广和应用的主要原因。检测原理贯入法属于无损检测方法（检测后仅表层产生不超过 的小坑），适用于现场测定喷射混凝土的早期强度。其工作原理是依据美国 的标准贯入阻力原理，采用压缩弹簧加载，把一钢制测钉贯入混凝土中，因其贯入深度与混凝土的强度成反比，即可根据测钉的贯入深度来推定喷射混凝土的强度。通过在试验室对大量混凝土试件进行实测，取得大量数据，并以此数据来建立喷射混凝土早期强度与贯入深度的关系曲线。检测方法 检测设备采用天津市建筑仪器厂生产的 型测强仪，该设备主要由测试仪、测钉和测深表 部分组成（如图 ）。其主要技术性能指标为：收稿日期：；修回日期：作者简介：孔小兵（），男，年毕
4、业于华北水利水电学院建筑环境与设备工程专业，助理工程师，主要从事隧道与地下工程的试验检测工作。第 卷第 期 年 月隧道建设 贯入力 ；工作冲程 ；测钉直径 ；测钉长度 ；钉尖锥角 。测钉系由高强度特殊钢材特制而成。测深表系一特制百分表，通过初始测量值与贯入后测量值之差，计算出测点的贯入深度值。主体；冲击杆；压缩弹簧；手柄；铜螺母；杯形座；调整螺母；启动器弹簧；启动器；启动器轴；挂钩；挂钩弹簧；挂钩轴；调整垫；压环；铜套；测针；小弹簧圈；圆柱头螺钉；内六角螺栓；弹簧垫圈。图 混凝土测强仪构造图 检测方法）喷射混凝土施工完毕后，立即选择测区，并将测区范围内喷射混凝土的表面用钢刷进行磨平处理，以利于
5、次日进行贯入测试。测区宜选择在较平整处，且避开各种管线干扰。）每一喷射循环应随机选取 个测区，每一测区的面积约 。相邻两测区的间距不宜小于 。）每个测区选取 个测点，测点应在测区范围内均布，相邻测点之间的最小间距为 。选好测点后进行标识和编号。）使用测强仪对每一测点进行贯入检测。）使用专用测深表对每一测点进行贯入后的读数测量并记录，测量值精确到 。测量前必须用橡胶吹风器将孔内吹干净，否则会影响测量深度。）初读数减去贯入后的读数即为测点的贯入深度值。每个测区 个测点中，去除 个最大值和 个最小值，将剩下的 个测点的贯入深度值进行平均值计算，作为该测区的贯入深度值。结构混凝土强度换算及推定 喷射混
6、凝土早期强度回归曲线的建立用 或 试模制作足够数量的喷射混凝土试件（使用材料应与施工过程完全一致），待混凝土强度达到 左右（强度太低，测钉射入后会把试件打破，无法测得贯入深度）时即可开始进行率定，先对试件进行贯入试验（宜在混凝土试件的四个侧面上共选取 个测点），测得贯入深度平均值，然后再对该试件进行抗压强度试验，测得抗压强度值，这样即可得到一组对应数据。如此反复进行对应数据的测定，对应数据不得少于 个对比组，然后对所得数据采用最小二乘法进行一元线性回归分析，求得强度公式 。测区抗压强度换算按 规定获得喷射混凝土抗压强度曲线后，按下列公式进行测区混凝土抗压强度换算 式中：为混凝土抗压强度换算值，
7、（精确至 ）；为测区贯入深度平均值，（精确至 ）；、为贯入法测试喷射混凝土强度曲线回归系数。喷射混凝土抗压强度推定以 个测区抗压强度换算值的算术平均值作为该循环喷射混凝土抗压强度的推定值 。应用现场工程概况大瑶山一号隧道位于广东省乐昌市境内，属于新建客运专线武汉至广州段重点控制性工程，设计行车时速 ，为目前国内设计行车时速最高的铁路。该隧道全长 ，为全线最长的隧道，隧道最大埋深约 ，地质条件异常复杂。工程应用 建立回归方程用 试模成型 组喷射混凝土试件（使用材料与施工过程完全一致），按 的方法建立喷射混凝土早期强度回归曲线，对此 组试件进行贯入深度试验，测得 组贯入深度与抗压强度的对应值，如表
8、 。利用最小二乘法由表 数据求得一元线性回归系数 （）隧道建设 第 卷进而可得一元线性回归方程为 式中：为混凝土抗压强度换算值，；为测区贯入深度平均值，。表 室内试验测得的贯入深度与试件抗压强度值 试件编号贯入深度 抗压强度 试件编号贯入深度 抗压强度 回归方程的准确性评价用贯入法检测喷射混凝土早期强度的结果是否可靠，很大程度上取决于建立的回归方程是否准确。在数理统计中，一般用相关系数来评价（）（）（）（）槡 通过计算，上述两组数据的相关系数 ，在自由度 时，在 水平上是显著的，即贯入深度值与混凝土抗压强度值之间存在较为可靠的线性关系。现场检测对大瑶山一号隧道喷射混凝土层进行了标准贯入法实地检
9、测，检测结果如表 。通过对已施工的喷射混凝土层的实地检测，及时掌握了喷射混凝土的施工质量，保证了工程的安全施工，并完善了检测方法，取得了很好的效果。结束语通过在工程中的实际运用，得出以下认识：用贯入法检测喷射混凝土强度的准确性虽然受回归方程的精度、喷射混凝土的骨料、所选测点的位置等因素的影响，但随着对贯入法的不断熟悉和了解，检测误差会逐渐趋于稳定，检测速度会不断提高。同时，用贯入法来检测喷射混凝土早期强度，具有操作性好、对混凝土结表 用标准贯入法测得的实体喷射混凝土 强度值 里程测区编号贯入深度实侧值 贯入深度平均值 混凝土 强度换算值 混凝土 强度代表值 第 期孔小兵，等：标准贯入法在喷射混
10、凝土早期强度检测中的应用续表里程测区编号贯入深度实侧值 贯入深度平均值 混凝土 强度换算值 混凝土 强度代表值 构无损伤等优点 ，便于施工单位对工程质量进行自控。作为一种检测手段，它的应用前景将是非常广阔的 。参考文献：朱永全隧道工程 北京：中国铁道出版社，中铁二局铁建设 号客运专线铁路隧道施工质量验收暂行标准 北京：中国铁道出版社，薛吉岗铁建设 号铁路混凝土施工质量验收补充标准 北京：中国铁道出版社，吴仁友 铁路工程结构混凝土强度检测规程 北京：中国铁道出版社，张仁瑜 贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程 北京：中国建筑工业出版社，崔士起，孔旭文，郝玉友贯入法检测砌筑砂浆强度测强曲线建立 第八
11、届全国建设工程无损检测技术学术会议论文集北京：中国土木工程学会，安文汉铁路工程试验与检测 太原：山西科学技术出版社，郝挺宇，惠云玲，梅名虎，等结构混凝土耐久性无损检测技术 第五届混凝土结构耐久性科技论坛论文集北京：中国工程院土木、水利与建筑工程学部，钟巍结构混凝土质量现场检测方法应用体会 广东土木与建筑，（）：（上接 页）最优的围护结构及支撑结构形式并不是一成不变的，要综合各方面的因素来考虑，比如施工成本、地质和水文条件、周边环境的复杂程度等，需要做进一步的研究工作。参考文献：贺维国 多型式支护在同一基坑中的运用 隧道建设，（）：刘耀峰，李事业，项汉昌，等基坑降水引起的地面沉降机理探讨 安全与环境工程，（）：夏明耀，曾进伦 地下工程设计手册 北京：中国建筑工业出版社，张家鸣，刘洪震武汉某深基坑施工对周围环境的影响 隧道建设，（增刊 ）：李启森，吴秀国，张厚美盾构始发井基坑施工监测及分析 隧道建设，（增刊 ）：卢智强，冯晓腊，王超峰悬挂式止水帷幕对基坑降水的影响 隧道建设，（）：，刘坤鹏，管泽英饱和粉细砂土基坑开挖支护技术 隧道建设，（）：，王志刚，范鹏，杨会军，等温度变化引起的超宽基坑围护结构变形分析 隧道建设，（）：范鹏，焦苍，徐成家，等建筑物受深基坑开挖影响的显式差分分析 隧道建设，（）：侯学渊，刘国彬，黄院雄城市基坑工程发展的几点看法 施工技术，（）：隧道建设 第 卷