基于机制砂混凝土收缩试验的隧道衬砌环向开裂原因探讨

傅蕾，张学民，王立川,4，侯国强，卫敏，高祥，牛公却尚

(1.中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075；2.中铁十七局集团 第一工程有限公司，山东 青岛 266018；3.中国铁路成都局集团有限公司 工程质量监督站，四川 成都 610081；4.中铁十八局集团有限公司，天津 300222；5.长沙房产(集团)有限公司，湖南 长沙 410011)

广泛应用于基础设施建设中的混凝土(以下简称:砼)是一种抗拉强度偏低的准脆性材料，当原材料、配合比、施工工艺及养护条件控制不当时，易出现开裂(裂损，裂缝)现象[1]，铁路隧道衬砌开裂将直接影响其耐久性并可能影响其使用功能。不少学者针对隧道砼衬砌开裂机理及防治技术开展了大量研究。隧道砼衬砌开裂据动因可分为荷载裂缝与非荷载裂缝[2]，其中荷载裂缝表现为由外力作用导致衬砌出现的各种形态的裂缝，而非荷载裂缝大多以环向裂缝为主，由衬砌砼自身变形产生拉应力，当其大于砼抗拉强度时发生开裂，是隧道砼衬砌常见裂缝形式之一。XU等[3]通过现场调查和相似模型试验等方式分析隧道衬砌开裂特征。谢立广等[4]分析了隧道衬砌环向裂缝成因并提出了预防建议。王家赫等[5]分析了696座铁路隧道衬砌砼温度裂缝产生原因并提出防治措施。长期持续的大规模基础设施建设致使我国大陆河砂资源日益紧缺，国家倡导的绿色发展理念的推广践行，共同催生了近年来机制砂在隧道工程中大量应用，同时机制砂砼衬砌的抗裂性能也引起了业界关注。……