穿漳涵洞水毁修复工程试验研究

1 前言

东风渠穿漳涵洞位于邯郸市魏县野胡拐乡大王村东南约300 m的漳河上，距上游的岳城水库约82 km。涵洞自南向北穿越漳河，为东风渠的主要工程，其主要作用是输水灌溉。穿漳涵洞原设计等级为Ⅲ级，过水能力为50 m3/s，涵洞采用双排布置，内径4.0 m，为现浇钢筋混凝土无压涵洞，共28节，每节12.5 m，总长350 m。本次穿漳涵洞水毁修复工程设计等级仍为Ⅲ级，主要将下游侧“96.8”洪水冲毁的6节涵管修复，设计输水能力为25 m3/s，内径3.9 m。未冲毁部分，在管内喷水泥砂浆补强处理。

2 材料组成

2.1水泥.河北太行集团生产的太行山425#普通硅酸盐水泥和425#矿渣硅酸盐水泥，其物理性能见表1、表25。由表1、表2可知，太行山425#普通硅酸盐水泥和425#矿渣硅酸盐水泥的物理性能均满足国家标准GB175－92的技术要求。

2.2砂石骨料当地河砂与人工碎石，其物理性能检测结果见表3、表45。

2.3钢筋。新兴铸管公司(2672工厂)生产热轧圆钢、热轧带肋钢筋，其机械性能见表55。

2.4壤土其主要理性能见表61 2 3 。

2.5外加剂石家庄市长安育才建材厂生产的GK-5A高效减水剂、GK-9引气剂、GK-3A速凝剂。GK-5A高效减水剂的最佳掺量为水泥重量的0.6~0.8%；GK-3A速凝剂的最佳掺量为水泥重量的4~6%；GK-9引气剂的最佳掺量为水泥重量的0.01%。

3 试验内容混凝土：

立方体抗压强度、抗渗性（逐级加压法）、抗冻性（慢冻法）试验；砂浆：立方体抗压强度试验；钢筋：屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯试验；壤土：含水率(烘干法)、密度（环刀法）、颗粒分析（筛析法＋密度计法）、界限含水率（液、塑限联合测定法）、击实、渗透（变水头法）、饱和固结快剪试验。

3.1混凝土与砂浆试验

3.1.1抗渗标号试验4 抗渗试验以6个上口内径175 mm、下口内径185 mm、高150 mm试件为一组。试件成型后24 h拆模，在试件拆模时，用钢丝刷刷去两端面的水泥浆膜，然后送入养护室养护。到达试验龄期（28 h）时，取出试件，擦拭干净并晾干表面。然后将熔化的石蜡火漆混合物（4：1）或其他防水材料均匀涂于试件侧面。再用螺旋加压器或压力机将试件压入经预热的抗渗仪试件套模内（预热温度约50℃），要求试件与套模的底面压平为止，待试件套模稍冷却后，即可解除压力。排除渗透仪管路系统中的空气，并将密封好的试件安装在渗透仪上。试验开始时，施加0.1 MPa的水压力，以后每隔8h增加0.1MPa的水压，并随时观察试件断面是否出现渗水现象（即出现水珠或潮湿痕迹）当6个试件中有3个试件表面出现渗水时可停止试验，记下此时的水压力H(MPa)。或加至规定压力，在8h内6个试件中表面渗水的试件不超过两个时你可停止试验。混凝土的抗渗标号，以每组6个试件中4个未出现渗水时的最大水压力(MPa)的10倍表示。抗渗标号按下式计算：S=10H-1式中：S—抗渗标号；H—6个试件中有3个渗水时的水压力，MPa。在试验过程中，如发现水从试件周边渗出，则应停止试验，重新密封。

3.1.2抗冻性能（慢冻法）试验 在到达试验龄期之前4天，将拟冻融的试件放入20±3℃的融化水槽中浸泡，水深应没过试件顶面2cm以上。供检验的试件则继续在标准养护室中养护。奖浸水完毕的冻融试件装入底部垫有橡皮板（厚2～3㎜）的时间盒中，注入清水至试件下部淹没2～3㎝，然后将试件连同试件盒一起放入冷冻设备中。试件的排列间距，水平方向不小于5㎝，垂直方向不小于25㎝。试件在-17～-20℃的气温中冻结4 h（气温未达到此温度前的时间不计在内）。冻结完毕后，将试件连同试件盒一起放入融化水槽中融化4 h（水面应高出试件顶面2㎝，试件间距不小于2㎝）。至此，为一次冻融循环。其后，如此反复进行。达到规定的循环次数时，取冻融试件和在养护室中的检验试件各一组（3个试件为一组），同时进行抗压强度试验。当被冻融试件的抗压强度与相应检验试件的抗压强度相比，强度损失≥25%或重量损失≥5%或冻融达到所需的循环次数时，试验即停止。根据抗压强度损失不超过25%且重量损失不超过5%的最大冻融循环次数，确定抗冻标号。其它试验操作及数据处理均按《水工混凝土试验规程》（SD105—82）严格执行。

3.2钢筋试验5所有试验操作及数据处理均按GB/T228—1987、GB/T232—1999严格执行。53.3壤土试验1 2 3所有试验操作及数据处理均按土工试验方法标准（GB/T 50123—1999）、土工试验规程（SL237—1999）、土工试验方法标准(GB/T50123—1999)严格执行。四 结论经数理统计学分析：C20F100组：平均值C37.8，最大值C45，最小值C28，均方差σ=4.79，离差系数CV=0.127；M10组：平均值M15，最大值17，最小值10.4，均方差σ=1.84，离差系数CV=0.123；C10、C20F50、C20F50W6、M20、C25F50W6及土样因样本数量较小未作进一步统计分析。以上均满足设计要求。 参 考 文 献1 GB/T 50123—1999,土工试验方法标准S.2 SL237—1999，土工试验规程S.3 GB/T50123—1999，土工试验方法标准S.4 (SD105—82)，水工混凝土试验规程S.5 纪午生等.常用建筑材料试验手册M.北京：中国建筑工业出版社，1988.

涵洞 抗压强度 土工

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