海底隧道注浆材料强度劣化规律及使用寿命研究.pdfVIP

第38卷 第 1期 水文地质工程地质 Vo1．38 NO．1 2011年 1月 HYDROGE0L0GY ＆ ENGINEERING GEOLOGY Jan．2011 海底隧道注浆材料强度劣化规律及使用寿命研究 涂 鹏 ，王星华 (中南大学土木建筑学院，长沙 410075) 摘要 ：制备了水灰 比分别为0．8、1和 1．2的纯水泥浆液结石体试块 ，水灰 比为 1、粉煤灰掺量 10％或 20％的水泥 一粉煤 灰浆液结石体试块 ，矿粉掺量 15％或 30％的水泥 一矿粉浆液结石体试块 ，硅粉掺量 10％或 20％的水泥 一硅灰浆液结石 体试块 。将注浆浆液结石体试块浸泡在海水侵蚀环境 中，试块无侧 限抗压强度 的变化规律 。采用灰色关联理论研究 了 海水浓度 、水灰比、矿物掺合料等因素对浆液结石体抗压强度 的影响。通过建立多元灰色预测模型分析 了海水侵蚀环境 下水泥基注浆材料 的强度劣化规律及使用寿命 。结果表 明：强度影响因素的灰色关联度 由大到小的排序为 ：水灰 比，海 水浓度 ，测试龄期 ，硅粉掺量 ，粉煤灰掺量，矿粉掺量。 关键词 ：注浆 ；海水 ；水泥 ；灰色系统；预测 ；使用寿命 中图分类号 ：U455．49；TU503 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—3665(2011)01—0065—04 海底隧道需要穿越海底地层 ，尤其是海底 断层破 1 灰色系统理论 碎带 ，与海水直接连通 ，防排水问题非常突出…。注 浆是海底隧道施工的关键技术之一 。为了保障海 1．1 灰关联分析 底隧道的安全施工和长期运营 ，防止海水 中的有害离 ． 灰关联分析的 目的主要是为了寻求系统中各因素 子侵蚀破坏隧道结构 ，注浆材料抗海水侵蚀的耐久性 间的主要关系 ，找出影响 目标值的重要 因素。若记经 问题非常关键。 目前 ，关于提高混凝土抗海水侵蚀能 数据变换的母序列为 {。(t)}，子序列为 { (t)}，则 力的理论和试验研究工作 已经取得 了许多成果 “。 母序列和子序列之间的关联度可用两比较序列各个时 但是 ，对于注浆材料抵抗海水侵蚀的耐久性研究，尤其 刻关联系数的平均值来计算 ，即： 1 Ⅳ 是注浆材料使用寿命的研究工作并不多见。基普科等 roi 1 ) () 人研究了复杂水文地质条件下防渗帷幕灌浆材料的耐 久性问题 。王星华等人采用模糊综合评定的方法 ， 式中：r0——子序列 { (t))与母序列 {。(t)}的关 对海底隧道注浆材料进行了耐久性评估 。 联度 ； 影响注浆材料耐久性的因素很多，且关系复杂 ，要 Ⅳ——序列的长度 ，即数据个数。 准确预测注浆材料的使用寿命具有相当的难度。采用 关联度表 明了子序列与母序列之间的相似性 。如 灰色系统理论可以克服这个 “小样本”、“贫信息”的不 果有 r r ，则 表 明子 序列 { (t)}比子序列 确定系统问题 。本文采用加速试验 的方法 ，研究 { (t)}更加相似于母序列 {。(t)} 。 海水浓度、水灰比、辅助材料等因素对浆液结石体抗压 1．2 GM(1，N)模型 强度的影 响。在此基础上 ，建立 多变量灰色预测 GM GM(1，Ⅳ)模型是 1阶Ⅳ个变量的灰色模型，其