[科普中国]-预应力衬砌

预应力初砌是指与应用机械方法或高灌压浆方法产生预压应力的隧洞围岩衬护结构。

简介水工高压地下洞井，其衬砌将承受较高的内水压力，在内水压力作用下，衬砌内将出现较大的拉应力，这是混凝上或普通钢筋混凝土衬砌所不能容许的。为了改善衬砌在承鼓时的工作状态，增加衬砌强度，减小衬砌厚度，提高衬砌防渗性能，通过对混凝土衬砌施加一定的环向预压应力，使之完全或部分抵消衬砌中由于内水压力作用而产生的拉应力。从而充分发挥混凝土承受压力的特点，这种衬砌结构称为预应力衬砌。

用途预应力衬砌主要用于内水压力较高的引水，输水，发电，泄洪隧洞以及水电站竖井，一般为圆形断面1。

分类及预应力状态根据产生预应力的方式，预应力衬砌分为：

①拉筋式衬砌。其预应力状态由拉张钢筋而形成。

②钢箍式衬砌。其预应力状态由分布在衬砌混凝土外面的钢箍的紧束作用而形成。

③锚束式衬砌。其预应力状态由张拉紧穿在衬砌内部的锚束而形成。

④压浆式衬砌。其预应力状态在衬砌背后通过对围岩及其与衬砌间的空隙进行离压灌浆而形成。

锚束分类衬砌彻应力筋多采用锚束，分有黏结型和无黏结型。20世纪90年代初，中国在大型压力隧洞中使用全包角三百六十度的无扶壁支撑有黏结环形后张预应力衬砌。20世纪90年代末，包角为七百二十度的无扶壁支撑无粘结环形预锚技术再次成功地应用在大型衬砌中。有黏结锚施工一般为单圆 ,无黏结锚可分为双圆或多圆1。

本词条内容贡献者为:

周敏 - 副教授 - 西南大学