[发明专利]隧洞底板衬砌混凝土温控防裂拉应力K值控制设计方法

摘要

本发明提供一种隧洞底板衬砌混凝土温控防裂拉应力K值控制设计方法，包括以下步骤：步骤1.收集隧洞底板衬砌混凝土温控防裂计算用资料；步骤2.分析确定温控防裂目标和防裂安全系数允许值【K】；步骤3.设计温控防裂措施方案：分析可变量，拟定多个衬砌混凝土温控防裂施工措施方案；将各拟定温控措施方案代入公式1和2进行计算，获得各方案混凝土施工期早期和冬季最小防裂安全系数Kmin发生时的拉应力σ1、σ2；计算各方案早期和冬季Kmin发生时的龄期d1、d2；步骤3‑4.计算各方案衬砌混凝土施工期最小防裂安全系数Kmin；步骤3‑5.在Kmin≥【K】的情况下，依据简单实用经济的原则优选措施方案，供施工应用。

主权项

1.一种隧洞底板衬砌混凝土温控防裂拉应力K值控制设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.收集隧洞底板衬砌混凝土温控防裂计算用资料；步骤2.分析确定温控防裂目标和防裂安全系数允许值【K】；步骤3.设计温控防裂措施方案，包括如下子步骤：步骤3‑1.分析可变量，拟定多个衬砌混凝土温控防裂施工措施方案；步骤3‑2.将各拟定温控措施方案代入下列公式1和2进行计算，获得各方案混凝土施工期早期和冬季最小防裂安全系数K_min发生时的拉应力σ₁、σ₂：σ₁＝﹣0.2356×H+0.0400×W+0.0389×L+0.0286×C+0.0184×E+0.1207×TT₀－0.0190×T_g－0.1563×T_a－0.0325×(T_a－T_min)－0.3022/H²－0.0006×E²+0.0195×H×E－0.0244×H×T_a－0.0102×(date‑t₀)+0.0006×(date‑t₀)×T_a+1.9254  (公式1)σ₂＝﹣0.1739×H－0.7216/H－0.1363×W+0.2404×L+0.0344×C+0.0370×E+0.1023×T₀－0.0194×T_g－0.1331×T_a－0.1131×(T_a－T_min)+0.1825×(T_a－T_min)/H－0.0005×E²+0.0055×W²+0.0176×H×T₀+0.0015×H×T₀+0.0486×H×(T_a－T_min)+0.6141  (公式2)上式中：σ₁为衬砌混凝土施工期早期K_min发生时的拉应力；σ₂为衬砌混凝土冬季K_min发生时的拉应力；H为衬砌混凝土结构的厚度；W为底板宽度；L为分缝长度；E为围岩变形模量；C为衬砌混凝土按90天龄期设计的强度等级；T₀为衬砌混凝土浇筑温度；T_a为衬砌混凝土浇筑施工时洞内空气温度；T_min为洞内冬季最低温度；T_g＝35‑T_w，表示通水和不通水冷却情况的温度效应值，在没有通水冷却的情况下取T_w＝35℃，在通水冷却的情况下T_w为通水温度；date为浇筑时距离1月1日的天数；步骤3‑3.计算各方案早期和冬季K_min发生时的龄期d₁、d₂；步骤3‑4.计算各方案衬砌混凝土施工期最小防裂安全系数K_min；步骤3‑5.在K_min≥【K】的情况下，依据简单实用经济的原则优选措施方案，供施工应用。