本项目针对普通喷射混凝土单层衬砌抗渗性能及防水技术相对较弱，很难满足结构耐久性需要这一关键问题，开展了基于复合胶凝材的喷射混凝土单层衬砌抗渗性能研究。项目主要以室内试验为研究手段进行了四个方面的研究，按研究计划完成了全部研究内容，并达到预期研究目标，取得以下研究成果： 一、通过对水泥、粉煤灰、矿粉、硅粉的形态及物理试验分析，在弄清复合胶凝材料各组分相互作用机理的基础上，得到了胶凝材料各组分相对比例变化对胶凝体力学性能及其水化热的影响特征。 二、通过对复掺喷射混凝土抗压强度、抗弯拉强度、电通量、抗硫酸盐腐蚀性等试验研究，掌握了复掺胶凝材料对喷射混凝土力学性能及耐久性能的影响规律，在此基础上提出了复掺胶凝材料的高抗渗性能喷射混凝土配合比。 （1）水泥基材中掺入矿粉、粉煤灰以及硅粉后，可一定程度改善喷射混凝土的力学性能；显著改善喷射混凝土的电通量和抗硫酸盐腐蚀性能。 （2）矿粉、粉煤灰的掺入对喷射混凝土的抗冻性能不利，特别复掺喷射混凝土的抗冻性能降低明显，但单掺硅粉可显著改善喷射混凝土的抗冻性； （3）建议实际使用中，根据喷射混凝土单层衬砌所处的环境“因地制宜，对症下药”选择相应的胶凝材配合比。 三、提出以渗水高度作为复掺喷射混凝土的抗渗性能评价指标；并通过试验掌握了复掺喷射混凝土渗水高度与加压时间、承受水压力、混凝土内部应力、混凝土龄期的相关关系。 （1）复掺喷射混凝土与复掺聚丙烯纤维喷射混凝土在持续的恒定水压下，具有较好的抗渗能力；随着水压力增大渗水高度不断增大；但掺加聚丙烯纤维后，喷射混凝土抗渗性有所降低。 （2）复掺喷射混凝土在预加压力后，掺加聚丙烯纤维可提高其抗渗能力；预加压力在5~15MPa之间，随着预加压力的增大抗渗能力提高，预加压力大于15MPa后，渗水高度急剧增大。 （3）随着龄期增长复掺喷射混凝土抗渗性能逐渐提高；14d以前抗渗性能提高迅速，28d抗渗性能提高减缓；56d后抗渗性能达到基本稳定。 四、提出了复掺喷射混凝土单层衬砌结构总体防水设计理念；在对单层衬砌结构承受水压力及其内部应力、以及有压条件下复掺喷射混凝土扩散系数分析的基础上，给出了防水设计计算方法，从而完成喷射混凝土单层衬砌结构的防水设计。 2100433B