水工隧洞素混凝土衬砌的粘钢加固与安全系数提升

何武其，曹生荣，曹小武

(1.武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北 武汉 430072；2.深圳市东江水源工程管理处，广东 深圳 518000)

水工隧洞作为输水工程的重要组成部分，在整个工程中发挥着至关重要的作用。越来越多的水工隧洞给社会创造了巨大的经济效益，给人们生活带来极大便利。然而，一直以来，许多已建或在建隧洞均存在不同程度和不同类型的缺陷，例如衬砌裂缝、衬砌背后空洞、衬砌厚度不足、渗漏水、隧洞冻害等衬砌质量缺陷。隧洞在建成后若存在上述质量缺陷，势必会恶化衬砌结构受力，导致衬砌结构出现应力集中及变形过大的不利状况，缩短隧洞的使用寿命[1]，严重的甚至导致隧洞坍塌，造成重大经济损失乃至人员伤亡。因此，进行有效的加固就显得尤为重要。

目前，隧洞加固常用方法有衬砌替换法、增大截面法、内套钢拱架法、粘钢加固法以及粘贴碳纤维布法等。其中粘钢加固法是在混凝土构件表面用建筑结构胶粘贴钢板，以提高结构构件承载力的一种加固方法。这种加固方法具有施工方便、周期短、占用空间小、对环境影响小以及加固后不影响结构外观等优点，其适用条件为：裂缝较严重，但衬砌结构自身尚有较强承载能力。也有不少学者对粘钢加固技术进行了研究，王天稳等[2]通过试验讨论了不同卸荷情况下粘钢加固钢筋混凝土梁的计算方法和试用条件。Hamoush等[3]对粘钢加固钢筋混凝土梁的失效模式进行了研究。……