长大公路隧道防火及降噪技术研究

摘要

随着隧道长度、交通密度的增加，隧道发生火灾的潜在威胁在增大，噪音污染也日渐严重。本文专门针对长大隧道防火和降噪两个方面进行了研究，主要内容包括：
　　⑴通过模拟火灾现场材料表面实际升温曲线，分析了混凝土过火性能影响的三个主要因素（含湿量、强度、骨料），研究结果显示：混凝土受火后的质量损失随着含湿量的升高而增大，含湿量越高，混凝土爆裂越严重；对于混凝土强度等级来说，随着强度的提高，混凝土耐火性变差，质量损失变大；不同骨料混凝土，热稳定性越好的碎石混凝土抗爆裂能力越强，耐火性从好到坏排列顺序为：花岗岩碎石混凝土、玄武岩碎石混凝土、石灰岩碎石混凝土。
　　⑵为了提高二衬混凝土的过火性能，采取了一系列措施。将临界含湿量作为混凝土抗爆裂的一个评价指标进行测试，得出防火纤维混凝土爆裂的临界含湿量为79％，均高于其它三种混凝土，抗爆裂性能最好；另外，通过对不同掺量防火纤维混凝土进行过火试验，可以看出，随着纤维掺量的增多，混凝土过火后损伤程度降低；对防火纤维混凝土进行抗渗性测试，得出防火纤维混凝土较普通混凝土抗渗性略有降低；在防火纤维混凝土中掺加粉煤灰，较大程度的提高了混凝土的抗渗性。
　　⑶通过测试不同混凝土板侧面温度场以及区域回弹值，可知不同混凝土板侧面温度场基本一致，同一温度场剩余回弹值相差不大，基本呈现随温度的增加，回弹损失值增大的趋势。
　　⑷隧道降噪方面，通过对市面上几种常用的吸声材料进行吸声系数测试，试验结果显示，在保证平均吸声系数具有高效能力的基础上，考虑不同频段的吸声效果以及隧道施工的方便性、经济性，初步选取30mm厚无机纤维涂料用于隧道二衬混凝土。
　　⑸通过对不同级配不同砂率的露石水泥混凝土进行抗滑、耐磨等使用性能研究，结果表明：砂率为20%，粒径4.75～9.5mm与9.5～13.2mm的集料比例为2:1时，路用性能最好。此配比下的露石水泥混凝土在保证耐磨的前提下，大大提高了路面的抗滑性能，吸声系数也比普通混凝土提高了一倍左右。

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第一章 绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2课题研究现状及存在问题

1.3本文研究的主要内容和技术路线

第二章 二衬混凝土过火性能影响研究

2.1试验方法、评价指标及原材料的技术性能

2.2混凝土高温爆裂影响因素研究

2.3含湿量对混凝土过火性能的影响研究

2.4不同强度对混凝土过火性能影响研究

2.5不同骨料对混凝土过火性能影响研究

2.6本章小结

第三章 改善混凝土过火性能的措施研究

3.1试验方法、评价指标及原材料的技术性能

3.2不同纤维对混凝土过火性能影响研究

3.3不同掺量防火纤维对混凝土过火性能影响研究

3.4改善防火纤维混凝土渗透性措施研究

3.5本章小结

第四章 公路隧道降噪措施研究

4.1混响的产生及特点

4.2公路隧道降噪措施

4.3吸声系数理论

4.4隧道二衬涂敷式吸声材料性能测试

4.5低噪音露石水泥混凝土路面配合比设计研究

4.6本章小结

第五章 结论

5.1本文主要研究成果

5.2进一步研究的建议

参考文献

攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果

致谢