火灾下隧道结构剥落深度测量方法与流程

本发明涉及隧道结构的试验技术领域，属于工程学科。具体地说，是一种用于测量火灾下隧道结构剥落深度的方法。

背景技术：

随着经济发展的加快，诸如地铁和海底隧道这样的地下交通形式运用也越来越广泛，但是这也意味着越来越多的安全隐患。隧道结构因其自身的特性和所处的环境，含水率都很高，一旦隧道内发生火灾，受火面的爆裂将十分严重。对隧道结构火灾下的爆裂的研究，剥落深度是个极其重要的参数。当前对于剥落深度的描绘并不全面，往往只给出一个剥落最深处的深度，对于剥落在受火面分布情况未作任何表述。

技术实现要素：

本发明提供一种综合获取隧道结构受火剥落深度的方法，通过绘出等高线剥落深度图，不仅可以得知剥落最深深度，还可以获取受火面剥落的整体分布。

本发明的技术方案为：

一种火灾下隧道结构剥落深度测量方法，包括以下步骤：

(1)将火灾试验结束后的隧道结构构件吊出，置在底模板，受火面朝上，清理剥落表面的废渣，通过侧模板将构件围起来；

(2)往剥落区域灌注水泥砂浆，振捣密实，抹面使其平整，所述水泥砂浆的水灰比为0.33～1；

(3)灌浆完成后，待水泥砂浆表面初凝在表面形成网格线；

(4)采用测钎垂直插入网格线节点的水泥砂浆直至抵接构件本体，通过测钎没入水泥砂浆的长度测得该网格线节点的剥落深度，将其记录于坐标纸相应位置；

(5)重复步骤(4)，对网格线节点的剥落深度进行逐个测量直至所有网格线节点的剥落深度均记录于坐标纸相应位置；

(6)将坐标纸上相同剥落深度的点连成闭合曲线，所述闭合曲线形成等高线，绘制不同剥落深度的等高线，形成等高线剥落深度图。

可选的，所述底模板和侧模板为浇筑所述构件所用模板。

可选的，所述水泥砂浆的水灰比为1。

可选的，步骤(3)中，所述网格线由墨斗在所述水泥砂浆表面弹出。

可选的，步骤(6)中，通过线性内插法找出所述坐标纸两节点之间特定剥落深度的点所在位置以绘制特定剥落深度的等高线。

可选的，所述等高线的起点从0cm开始，梯度为1cm，直至剥落最深位置。

本发明具有以下优点和积极效果：

(1)本发明涉及的试验装置制作简单，操作方便，可以实现预定的试验目的。

(2)将深度测量转为两点距离测量，数据较为准确。

(3)引入地质学等高线的概念，将深度相等的各相邻点连成闭合曲线，梯度为从0cm到剥落最深处，从而绘制出受火面等高线剥落深度图。利用等高线剥落深度图，可以清楚获知受火面剥落的分布情况，不惟剥落最深处的坐标与深度值，还包括剥落最为严重区域等信息。对于受火面上需进行耐火性能对比的位置，等高线剥落深度图可以迅速完成两个位置的剥落参数的对比。

(4)充分利用旧模板，节省材料的同时，保证尺寸精确。

附图说明

图1是本发明的测量原理示意图，所测得深度数值记录于坐标纸相应位置；

图2是本发明于坐标纸绘制等高线的局部示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体操作过程作进一步说明。

参考图1，本发明所用的构件，为研究隧道结构耐火性能而制作的钢筋混凝土构件。试验结束后将构件吊出，置在底模板，受火面朝上，清理剥落表面的废渣。

利用侧模板将构件紧紧围起来，外部可用脚手架顶住。因侧面板为构件浇筑时所用，尺寸与构件完全匹配。往剥落处灌注配比好的水泥砂浆，振捣密实，使得砂浆可充分填充剥落。最后完成时需进行抹面，务求平整。通过填充水泥砂浆，将构件恢复至原尺寸，可采用之前浇筑时所拆侧模板，使砂浆定形。此处所用水泥砂浆较常用砂浆水灰比偏高，其水灰比范围为0.33～1，优选为1。水泥砂浆用作填充剥落用，水灰比过高则难以完全填充剥落。砂浆抹平后需在上面弹出网格线，为使网格线能够清晰，砂浆又不宜过稀。所以，对于砂浆的水灰比，不宜过高，也不宜过低。

灌浆完成后，待砂浆表面初凝用墨斗在表面弹出网格线，网格线越密则获取的剥落等高图越精准。

如图1所示对网格线节点的剥落深度进行逐个测量，利用测钎，将剥落的深度转化为测钎上两点的距离。转化过程需尽量减少误差，故而测钎插入砂浆务求竖直，必要时可使用铅锤，测钎拔出之前砂浆没入位置做标记，拔出后用刻度尺测量该标记到测钎端部距离，此距离即为该点的剥落深度，将其记录于坐标纸相应位置。而后重复上面步骤，测量其他节点的剥落深度。

构件表面所有网格节点的深度均记录至坐标纸后，便可进行等高线剥落深度图的绘制。等高线的起点从0cm开始，梯度为1cm，直到剥落最深位置。图2所示的为10cm等高线的绘制，相邻两节点如果一个节点深度值大于10，而另外一个小于10，则两节点之间一定存在剥落深度为10cm的点，利用线性内插法找出该点位置并在图中标出。以同样操作找出其余剥落深度为10cm的点，将这些点连成闭合曲线，即为深度为10cm的等高线。再以相同的方法绘出其他深度的等高线，最后绘制出等高线剥落深度图。

利用等高线剥落深度图，可以清楚获知受火面剥落的分布情况，不惟剥落最深处的坐标与深度值，还包括剥落最为严重区域等信息。对于受火面上需进行耐火性能对比的位置，等高线剥落深度图可以迅速完成两个位置的剥落参数的对比。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的火灾下隧道结构剥落深度测量方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种火灾下隧道结构剥落深度测量方法，将火灾试验结束后的隧道结构构件吊出，于剥落区域灌注水泥砂浆使其恢复至原尺寸，待水泥砂浆表面初凝在表面形成网格线，采用测钎垂直插入网格线节点的水泥砂浆直至抵接构件本体，通过测钎没入水泥砂浆的长度测得该网格线节点的剥落深度，将其记录于坐标纸相应位置，直至所有网格线节点的剥落深度均记录于坐标纸相应位置之后将坐标纸上相同剥落深度的点连成闭合曲线，形成等高线剥落深度图。利用等高线剥落深度图，可以清楚获知受火面剥落的分布情况，不惟剥落最深处的坐标与深度值，还包括剥落最为严重区域等信息，便于分析。

技术研发人员：董毓利;李志愿;房圆圆;张大山;孟玉
受保护的技术使用者：华侨大学
技术研发日：2017.05.10
技术公布日：2017.07.14