- 文献综述（或调研报告）：
- 机制砂在隧道喷射混凝土中的应用
相较于自然形成的天然砂，机制砂颗粒级配较差且级配受母材材质影响大，这使得混凝土和易性变差。机制砂混凝土用水量大于天然砂配置的混凝土，颗粒尖锐、石粉较多也是其最为显著的特点。喷射混凝土用砂最好选用中粗砂，细度模数大于2.5，含泥量小于5%，含水量按质量计以5%~7%为宜。王朝东等[[1]]指出，人工砂代替天然砂在隧道中应用，物理力学性质满足要求，且在实际工程中可节约大量成本，获得不错的经济效益。而妥善控制人工砂的含泥量、工作气压和水压，直接影响喷射混凝土的强度。张恒等[[2]]研究发现，大掺量粉煤灰对于改善喷射混凝土和易性、速凝效果等有积极作用，且机制砂中石粉存在使混凝土的物理性能、力学性能以及耐久性能达到最佳的最优含量。可使用机制砂掺配利用法确定水洗砂掺量。王稷良[[3]]同样通过试验研究发现适量的石粉可以起到完善机制砂的级配、增加浆体数量和填充颗粒空隙的作用，改善机制砂混凝土的工作性，提高机制砂混凝土的强度，但对于不同强度等级混凝土石粉的最佳含量也不同。同时机制砂的多棱角的特性，一方面增加了混凝土的屈服应力而降低了混凝土的工作性，另一方面则有利于提高混凝土的强度与体积稳定性。徐建等人[[4]]论述了人工砂与人工砂混凝土的国内外研究现状，总结了人工砂对混凝土工作性、强度、弹性模量、干缩性能、抗渗性等性能的影响，并指出多数研究还仅限于工程应用，没有进行系统、深入的研究，提出了对机制砂研究和应用的一些建议。艾长发等[[5]]研究指出，机制砂颗粒级配及其颗粒间连续程度，是决定混凝土工作性能优劣的关键因素，生产时要严格控制。为提高混凝土强度及工作性能，应尽量使颗粒级配曲线具有骨架密实特征。蒋正武等[[6]]分析了机制砂特性及其在混凝土中应用的相关问题，指出地域分布上，除贵州省和香港机制砂的生产与应用已完全普及外，机制砂的生产与使用多集中在特大和大城市及其周边地区，同时提出合理利用机制砂中的石粉、调整机制砂混凝土的配合比设计思路、采用新生产工艺与品质管理提高机制砂质量等发展建议。张惠玲等[[7]]通过对机制砂不同于普通砂的特点分析及影响喷混凝土因素分析，总结了降低机制砂喷射混凝土回弹率的一些措施，如水泥用量、合理砂率、优选粗集料、调整速凝剂掺量等，有效提高了喷射混凝土的质量。王峰等人[[8]]结合焦晋高速公路孤山隧道工程实例，对机制砂代替黄砂的技术可行性、经济可行性和实施可行性三方面研究分析，指出机制砂物理力学性质满足要求、更加经济、实际施工中回弹量较黄砂更小，完全可以代替黄砂在隧道喷射混凝土中加以应用。刘洋等[[9]]介绍了隧道用C25湿喷机制砂混凝土配合比设计及应用情况，在配合比选定过程中应抓好每一个环节，特别重视试喷验证这个过程，认真采集数据、综合分析，选出最佳配合比。
- 湿喷玄武岩纤维混凝土的研究
喷射混凝土是一种在高压空气作用下，将混凝土通过管道高速喷射在受喷面并瞬时压密，快速产生强度的混凝土。通过喷大板切割法可以进行试件强度试验。为改善普通混凝土的性能，可以在其中掺入玄武岩纤维。郑捷[[10]]曾指出对于强度等级为C30的混凝土（喷射混凝土设计强度一般为C15和C20），玄武岩纤维的掺入增强了抗压强度。高磊等[[11]]提到，玄武岩纤维能有效提高混凝土的抗压、抗拉、抗折强度和承载力，增强材料的抗渗性和抗震性。沈刘军等[[12]]通过试验研究发现，掺加玄武岩纤维对混凝土的静态抗压强度、劈裂抗拉强度的影响不明显, 但在冲击荷载作用下, 却显现出明显的增强效果。当基体强度等级为C50时，0.1%的玄武岩纤维掺量具有最好的力学性能。廉杰等[[13]]试验发现了玄武岩短切纤维最优体积掺量范围及最优长径比范围，掺入玄武岩短切纤维后混凝土的强度及抗断裂性能得到了明显改善并且体积掺量对混凝土强度的影响更显著。陈向阳[[14]]介绍了湿喷混凝土施工工艺，并提出效益分析、存在缺点及关键技术，同时得出了合理的配合比。韩振宇等[[15]]重点研究了短切玄武岩纤维桥联作用对湿喷混凝土力学性能的影响，发现玄武岩纤维掺量为3时，玄武岩纤维混凝土力学性能的增幅达到最大值，这是由于玄武岩纤维的桥联作用可以发挥很好的阻裂效果，混凝土的力学性能有了大幅提高。这种作用与玄武岩纤维和拔出荷载所成角度相关。李为民等[[16]]采用phi;100mm分离式霍普金森压杆试验装置，研究了玄武岩纤维混凝土在冲击荷载作用下的动态力学性能，并将其与相同纤维掺量的碳纤维混凝土的冲击力学性能进行对比分析。结果发现玄武岩纤维对混凝土的增强、增韧效果更佳，尤其是纤维掺量为0.1%时增强、增韧效果最好。朱华军[[17]]进行了玄武岩纤维混凝土耐久性能试验研究，结果表明玄武岩纤维混凝土的抗渗性、抗冻融性、干缩性及抗氯离子渗透性等混凝土耐久性能指标均明显优于普通混凝土。张兰芳等[[18]]研究发现适量玄武岩纤维掺入到混凝土中，能降低混凝土的脆性，提高混凝土的韧性和抗裂性，但抗压强度的变化不明显。当适量的粉煤灰和玄武岩纤维复合，能提高混凝土的力学性能，但更长龄期的试验需要做进一步的研究。Dias等[[19]]研究发现玄武岩纤维增强无机聚合物水泥混凝土相较于玄武岩纤维增强硅酸盐水泥混凝土具有更加优越的抗断裂性能。潘慧敏[[20]]通过试验指出，掺加玄武岩纤维能有效提高混凝土的抗压和抗折强度，且显著提高混凝土的抗冲击性能和延性，起到增强、增韧的效果。但要注意纤维掺量对混凝土强度的影响，超出最优掺量范围混凝土强度及抗弯冲击性能均出现下降的趋势。
- 公路隧道单层衬砌结构体系的研究
根据《隧道工程设计要点集》，单层衬砌是指“由单层或多层混凝土构成的支护体系，支护层与衬砌层是一体的，各层间能够充分传递剪力的支护体系。”其与复合式衬砌的本质区别就是各支护层之间不设防水板，通过各混凝土层间径向和纵向上的抗滑移性，使得各混凝土层形成共同承载体系。周瑞峰[[21]]通过研究指出，单层衬砌支护的对象是岩石的碎胀变形或碎胀力，并将单层喷混凝土衬砌的作用机理分为局部受力机理和整体受力机理。局部受力机理中单层衬砌主要为了防止围岩的风化潮解和活石的掉落，根据围岩块和喷混凝土的粘结程度分为剪切和弯曲两种破坏模式；整体受力机理更侧重于考虑围岩与支护的共同作用，支护不仅承受围岩压力的作用，对围岩也有支承作用（将开挖后因二次应力调整形成的二向应力状态恢复到利于稳定的三向应力状态）和加固作用（提高围岩力学参数），有关这一方面陈浩等[[22]]在深埋隧道锚杆支护作用的研究中也进行了阐述。同时介绍了单体锚杆、群锚组合支护的作用机理以及喷锚组合支护的作用机理。隧道单层衬砌设计流程可分为规划调查、预设计、修正设计三个阶段，需要充分把握先对围岩稳定性评价分级，后进行支护参数预设计等设计原则。针对目前单层衬砌结构多采用钢纤维喷混凝土，祝云华[[23]]对其的力学特性及在隧道单层衬砌中的应用进行了较为深入的研究，对隧道喷混凝土单层衬砌的力学机理、锚杆在喷混凝土单层衬砌中的支护作用进行了分析。陈兵[[24]]同样对单层衬砌的作用机理进行了分析，他认为块状围岩中只需考虑危石对混凝土的冲切及撕裂作用，软弱围岩中则要考虑围岩与混凝土的共同作用，同时也对锚杆支护和两者的组合作用机理进行了分析。并基于上述作用机理得出隧道单层衬砌的设计方法，评估围岩性质后合理选用单层衬砌支护构件及设计参数。张俊儒[[25]]在论文中也解释了单层衬砌的作用机理，与上述内容类似，另外作者还通过数值模拟分析了两层混凝土构成的单层衬砌结构的受力机理，并与复合衬砌结构的力学机理进行了比较。
参考文献
[1] 王朝东,徐光苗,陈建平.人工砂在隧道喷射混凝土支护中的应用[J].岩石力学与工程学报,2003(10):1749-1752.
[2] 张恒,谭信荣,马辉,陈寿根.机制砂在隧道喷射混凝土及二次衬砌中的应用[J].隧道建设(中英文),2017,37(12):1536-1543.
[3] 王稷良. 机制砂特性对混凝土性能的影响及机理研究[D].武汉理工大学,2008.
[4] 徐健,蔡基伟,王稷良,周明凯.人工砂与人工砂混凝土的研究现状[J].国外建材科技,2004(03):20-24.
[5] 艾长发,彭浩,胡超,周永武,屠凌波.机制砂级配对混凝土性能的影响规律与作用效应[J].混凝土,2013(01):73-76.
[6] 蒋正武,任启欣,吴建林,张长贵,钟安鑫.机制砂特性及其在混凝土中应用的相关问题研究[J].新型建筑材料,2010,37(11):1-4.
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
