江少龙

摘 要：在国家快速发展的今天，很多工程的建设，都具有特别强烈的代表性，为了在今后的建设上得到良好的效果，一定要针对相关的材料性能予以积极把控。超高地温隧道建设过程中，材料的性能及支护结构设计，是非常核心的组成部分，必须采用合理的手段来完成。文章就此展开讨论，并提出合理化建议。

关键词：超高地温；隧道；材料；支护

中图分类号：U454 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）02-0104-02

Abstract： In the rapid development of the country today， many projects have a particularly strong representative. In order to get good results in the future construction， we must actively control the properties of related materials. In the construction process of ultra-high ground temperature tunnel， the performance of material and the design of supporting structure are very important components， which must be completed by reasonable means. This paper discusses this and puts forward some reasonable suggestions.

Keywords： super high ground temperature； tunnel； material； support

從客观的角度来分析，超高地温隧道的建设难度是比较高的，在材料的使用过程中，要充分结合多方面的性能要求来完成。与此同时，对于支护结构的设计，不能按照传统的方法来完成，应坚持对多方面的支护要求做出满足，在限定条件上积极落实，努力确保支护结构的设计，具备较高的可靠性、可行性，这样才能在未来的工作中，不断对超高地温隧道给予更多的帮助。

1 超高地温隧道材料性能分析

对于现阶段的国家建设而言，隧道建设是非常重要的组成部分，对于很多地方的综合发展，都会产生较大的影响，为了努力在日后的工作成绩上大幅度提升，应坚持针对超高地温隧道材料的性能做出分析。现阶段的很多材料，都可以通过自制的方法来完成，不仅具有很强的针对性，同时在性能上可以做出大幅度的提升。通过在超高地温隧道材料方面做出分析，能够为日后的具体应用，提供较多的参考和指导，为将来的综合进步，奠定坚实的基础。

1.1 初期支护喷射混凝土性能

就超高地温隧道材料本身而言，初期支护喷射混凝土，是比较重要的组成部分，同时在很多工作的开展过程中，都会产生较大的影响。为了在日后的施工过程中取得更好的成绩，针对初期支护喷射混凝土性能做出研究，具有很强的必要性。首先，初期支护喷射混凝土的性能提升过程中，可以通过矿物掺合料的增加来完成，同时对水泥的用量做出合理的减少处理。这样操作的好处在于，能够将水化放热做出合理降低，对于温度的升高进行减小，最终促使温度引起的变形逐步减小，为整体上的工作进步，提供更多的保护。其次，针对55摄氏度-95摄氏度的高岩温环境下，水基料的长期力学性能测试，必须按照积极的手段来完成。其中，比较重要的一项工作手段，在于必须加强长期高岩温的养护龄期控制，这是一项细节工作，应对不同龄期的力学性能，做出相应的测定，而后明确相互之间的关系，从而落实合理的控制手段。

1.2 高地温隧道二次衬砌模筑混凝土性能

从现有的工作来看，超高地温隧道材料的性能分析和性能发挥，必须要从多个角度来完成。高地温隧道二次衬砌模筑混凝土性能，对于整体上的工作进步，会产生决定性的影响，我们应坚持在该方面，努力做出深入的分析，从而得到正确的工作结论，提高工作的效率和综合质量。首先，初期支护和二次衬砌工作之间，存在比较密切的联系，倘若两者之间并没有设定隔热层，或者是设定的隔热层出现了失效的现象，那么二次衬砌的混凝土，很容易受到高温热害的影响，对于整体施工的安全和性能构成威胁，这一点需要在工作过程中，表现为高度的注意。其次，二次衬砌的混凝土应用过程中，在强度等级方面、配合比方面，与初期支护喷射混凝土，展现为较大的不同。可是在力学的研究上，却展现为一定的相似性。我们在具体工作的实施过程中，需要针对二次衬砌混凝土，良好的开展抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验，这样才能努力提高施工效率和施工质量。

2 超高地温隧道材料支护结构设计

从现有的社会发展来看，超高地温隧道材料的应用，基本上可以对相关的性能做出积极把控，多个方面的工作内容，基本上没有出现恶性循环的现象。但是，隧道施工本身具有很强烈的特殊性，我们应坚持在支护结构设计上，努力落实科学的手段来完成。支护结构设计，是国家建筑相关部门非常关注的问题，即便是出现了很小的隐患，都容易对整体的施工造成很大负面影响，甚至是产生严重的安全事故。为此，我们需要在超高地温隧道材料的支护结构设计上，努力投入积极的手段来完成。

2.1 加强新老支护体系的相互融合

就超高地温隧道本身而言，其在支护结构的设计过程中，不可能完全集中在老旧的操作模式上，这并不符合国家科学发展的原则，同时还有可能因此造成较大的负面作用。结合以往的工作经验和当下的工作标准，认为超高地温隧道材料的支护结构设计上，应坚持加强新老支护体系的相互融合。第一，在老旧的支护体系上，虽然对于材料应用和设计理念，都表现的比较传统，但是老旧的支护体系服务时间较长，且出现安全事故概率较低，我们需要在理念上做出积极的借鉴，从而促使新的支护结构设计，能够更好地改善固有工作的不足。第二，在支护体系的融合过程中，应坚持结合超高地温隧道材料的具体表现来决定，不能在该方面出现任何的隐患现象。第三，支护结构的设计，要加强一些外部因素的考虑，并且对某些突发情况做出分析。例如，在地震出现的情况下，支护结构必须提供足够的保护，在坍塌的速度上要尽量减缓，这样才能给予大家更多的逃生时间。由此可见，在新老支护体系的融合上，还是要进行综合化探索，不能表现得过于简单。endprint

2.2 散热性衬砌结构

对于超高地温隧道材料而言，支护结构的设计，一定要将可靠性、可行性作为重要的衡量标准，如果在该方面展现出严重的不足，肯定会给日后工作的进步造成非常不好的影响，甚至是给地方的综合建设造成隐患。考虑到超高地温隧道的特殊情况，我们在支护结构设计的过程中，可尝试通过散热性衬砌结构来完成。该结构的应用，能够更好适应超高地温隧道的特殊条件，在散热的效果上比较值得肯定，未来的应用空间也比较大。例如，在二次衬砌结构上设置散热孔，在减小绝对温度的同时，更能减小混凝土内外表面温度差，另外散热孔也能释放一定的温度应力。散热性衬砌结构，分别为无孔混凝土衬砌、少孔混凝土衬砌、多孔混凝土衬砌，通过热力学传导计算以及室内模型试验，对比分析散热孔孔率对导热效果以及二次衬砌温度应力的影响，提出合理的开孔型二次衬砌结构。散热混凝土衬砌结构：一般模筑混凝土的导热系数大约为1.1W/（m·℃），导热系数较低，研究在保证模筑混凝土力学性能与耐久性能的前提下，通过改良混凝土的热力学性能提高其导热系数，达到散热的功能。改良混凝土的导热效果可通过测定其导热系数来验证。

2.3 综合化布置支护结构设计

超高地温隧道材料的支护结构设计过程中，除了要在上述的几个方面努力外，还必须按照综合化的模式来布置。我国在隧道建设过程中，无论是数量还是规模，都在不断扩大，如果能够获得预期效果，不仅可以给国家的建设行业产生良好的推动作用，同时能够在各个区域的交通建设上，做出非常卓越的贡献。支护结构设计工作的开展，是非常敏感的内容，为了在具体的设计上取得良好成绩，需要坚持按照综合化的模式来完成，积极对不同影响因素做出深入考虑，从而最大限度地解决固有工作的不足，提高设计的可靠性、可行性。第一种方案是采用有一定隔热效果的喷射混凝土。如喷射轻骨料混凝土，既要满足强度要求，又满足一定的隔热要求；或者掺加一定的引气剂，含气量4%左右，也能起到一定隔热作用等。第二种方案，喷射混凝土考虑的仍然是作为初期支护的强度问题，确保高地温环境下的自身强度和粘结强度，然后在喷射混凝土外侧喷射或者浇筑约15cm的泡沫混凝土（强度3MPa以上，导热系数0.2左右）。这样既起到一点的隔热效果，同时泡沫混凝土的强度和刚度可以保证结构体系整体稳定性。

3 结束语

本文对超高温隧道材料性能及支护结构设计方式展开讨论，现阶段的工作实施过程中，整体上比较符合预期，很多方面的工作都没有展现出严重的恶性循环。日后，应继续在材料的性能分析上，不断朝着多元化方向来完成，要积极掌握好材料的性能发挥方式，将隧道的建设质量提升；对于支护结构设计，要对国家的相关规范、条文做出积极的遵守，支护结构设计的方案，必须考虑到区域的限定因素影响，努力取得更好的成绩。

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