喷膜防水衬砌结构在水工隧洞中的应用李永光（喀左县凌河保护区管理局，辽宁朝阳122300）［摘要］为保证输水隧洞工程质量和耐久性，文中以具体工程为背景提出了喷膜防水复合衬砌结构，利用数值模拟的方式探讨了其在水工隧洞中的应用价值，并取得了良好的工程应用效果，可在今后的工程设计和建设中参考借鉴。［关键词］输水隧洞；喷膜防水衬砌；衬砌结构［中图分类号］U451［文献标识码］B［文章编号］1002—0624（2023）04—0035—031工程背景大风口水库位于辽宁省绥中县前卫镇境内的石河中上游。水库坝址以上河长38.7km，集水面积251km2，水库为大（2）型水利工程，防洪标准按照100年一遇标准设计，5000年一遇标准校核[1]。水库的设计洪水位为113.66m，校核洪水为119.48m。水库的主要建筑物有大坝、溢洪道、输水洞。为了解决绥中电厂供水需求，需要新建1条输水洞。新建输水洞位于大坝右端原输水洞的右侧，进口及洞身轴线与原输水洞平行。输水隧洞由进口明渠、竖井段、洞身段、明管段及出口压力箱组成，全长1225.0m，为洞径2.0m的圆形有压隧洞，设计流速为0.13m/s。2喷膜防水衬砌结构设计方案在地下洞室工程施工过程中，随着新奥法施工技术的逐步成熟，复合衬砌结构逐步发展并成为应用最广泛的衬砌结构形式。但是，传统的复合衬砌结构在初支和二衬之间没有设置土工布和防水板，防水层和初支基面之间存在一定的空腔导致难以紧密贴合，因此，衬砌结构的初支和二衬之间仅能以压力的形式产生相互作用，进而破坏复合衬砌结构的整体性[2]。结合背景工程的实际情况，在衬砌结构的初支和二衬之间喷射防水膜，凭借其良好的双面粘结性能使衬砌结构之间紧密粘合，实现在初支和二衬之间压应力、拉应力及剪切应力的有效传递，从而使衬砌结构协同性和整体性更强，实现协同受力和共同变形。此次研究中使用的是丙烯酸盐喷膜防水材料[3]，该材料是以不饱和羧酸盐水性单体为主剂的双组份材料，由加入氧化剂的A液与加入还原剂的B液组成。相关材料试验结果显示，干燥的丙烯酸盐防水膜的抗压强度可达0.75～1.20MPa，抗拉强度可以达到3.40～59.30GPa/m，剪切强度可以达到1.95～3.10MPa。结合背景工程的实际情况，采取初支结构锚杆＋C30喷射混凝土设计，初支混凝土的厚度为20cm，二次衬砌为C35普通混凝土，厚度为40cm，初支和二衬之间喷涂一层丙烯酸盐喷膜防水材料。3MidasGTS有限元计算模型3.1有限元模型的构建MidasGTS是北京迈达斯技术有限公司开发的一款岩土隧洞结构专用...
