CN110905555A - 一种隧道用uhpc衬砌结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隧道用UHPC衬砌结构及其施工方法，是由锚杆支护体、UHPC衬砌支护层组成的复合衬砌结构，其中锚杆支护包括锚杆孔、锚杆和UHPC孔道注浆料；其中UHPC衬砌支护层包括排水盲管、喷射UHPC衬砌层、装饰层、隧道轮廓反光条。本发明具有如下有益效果：UHPC喷射混凝土支护层具有高抗压强度、高抗弯强度、高韧性、高耐久性及优良的微裂缝自愈能力，采用UHPC作为隧道工程衬砌材料，衬砌结构施工速度快，支护性能好，其衬砌结构的厚度可显著减少，从而能有效降低隧道实际开挖断面积和出渣量，降低施工难度；相对传统隧道支护结构可减免钢筋网、防水层和钢架的设置，有效提高施工效率，降低造价。
Description
技术领域
本发明涉及山岭隧道工程技术领域，尤其涉及一种隧道用UHPC衬砌结构及其施工方法。
背景技术
目前我国山岭隧道工程支护通常采用复合式衬砌，复合式衬砌主要包含锚喷层、防水层、二次衬砌三个施工环节，其中锚喷层主要包含锚杆、挂钢丝网、钢格栅或钢拱架、喷射普通混凝土，二次衬砌主要是模筑现浇普通混凝土或模筑现浇钢筋普通混凝土。
隧道工程实际开挖断面尺寸为隧道净空断面加衬砌厚度再加预留的变形量值，目前两车道隧道复合式衬砌设计参数中，初次衬砌喷射混凝土厚度为：5cm～28cm，二次衬砌厚度为：30cm～50cm，复合式衬砌结构累计厚度为35cm～78cm，从而导致所需开挖断面面积、出渣量也随即增大，增加了较大的工作量和施工难度；同时，复合式衬砌结构中初次衬砌通常还需要设置钢筋网、钢拱架或钢格栅拱架、在初衬和二衬间还需要设置防水层，施工工序多而繁，所需工期长。同时由于隧道工程的特殊性，普通混凝土的强度及抗渗能力均需采取其他配套措施才能实现有效支护的目的，考虑到施工难易程度及工程造价，传统的复合式衬砌结构有待进一步优化。
超高性能混凝土(UHPC)是一种具有超高强度、高韧性、高阻裂性和高耐久性的新型硅酸盐水泥基复合材料，其强度是普通混凝土强度的5～10倍，最高可达几百兆帕，该材料具有优越的支护性能，复合有机纤维的加入可显著提高喷射混凝土抗拉能力，可有效阻止裂缝的产生和扩展，很大程度上提高衬砌结构的耐腐蚀和抗冻以及抗渗性能，喷射超高性能混凝土还具有初凝时间短、早期强度高的特点。
使用喷射超高性能混凝土连续喷射完成的喷射UHPC衬砌层，可有效减小衬砌结构的厚度，从而减小隧道实际开挖断面面积、并降低出渣量，其超高的力学性能和防渗性能还可减免钢筋网、钢拱架及防水层的设置，同时可减少隧道衬砌的工序，有效提高施工速度和降低工程造价，具有较强的经济效益和社会效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种隧道用UHPC衬砌结构及其施工方法，本衬砌结构施工速度快、早期强度高、支护性能好，衬砌结构的厚度显著减小，从而减少了开挖断面面积和出渣量，降低了施工难度；由于本衬砌结构具有高强度、高抗渗性和高耐久性，还可以减免钢筋网、防水层和钢架的设置，有效提高施工速度和降低建设成本。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种隧道用UHPC衬砌结构，包括锚杆支护体和UHPC衬砌支护层组成的复合衬砌结构，所述锚杆支护体包括围岩2上成形的锚杆孔3，锚杆孔3内嵌入有锚杆4，锚杆孔3的内壁与锚杆4之间注入有UHPC孔道注浆料5；UHPC衬砌支护层组成的复合衬砌结构包括喷射UHPC衬砌层和排水盲管10；所述锚杆4一端嵌入锚杆孔3，另一端锚固喷射UHPC衬砌层，喷射UHPC衬砌层固定在围岩2表面，喷射UHPC衬砌层外固定有装饰层8和隧道轮廓反光条9。
2.如权利要求1所述的隧道用UHPC衬砌结构，其特征在于，所述喷射UHPC衬砌层材料的组成和重量份数如下：硅酸盐水泥用量720～800份；复合有机纤维用量80～120份；高纯石英砂用量1320～1600份；硅粉用量40～80份；矿渣灰用量310～380份；有机早强剂用量6～10份；复合速凝剂用量40～56份；聚合型固化剂用量36～50份；聚羧酸类高效减水剂用量16～26份；拌和用水用量210～260份。
进一步的改进，所述硅酸盐水泥粒径范围为5μm～60μm；
所述复合有机纤维的直径为0.11mm～0.20mm，长度为10mm～22mm；
所述高纯石英砂的二氧化硅含量不低于99.6％；高纯石英砂粒径为0.15～0.40mm；
所述硅粉粒径为1nm～150nm；硅粉的二氧化硅含量不低于96％；
所述矿渣灰粒径为0.5nm～10nm；矿渣灰的比表面积为350m2/kg，细度为11％，密度为2.45g/cm3；
所述有机早强剂为腐植酸钠；聚合型固化剂的聚硅化合物含量不低于33％；复合速凝剂的铝酸钠和有机醇胺含量不低于50％；铝酸钠和有机醇胺的重量比为1:1。
进一步的改进，所述喷射UHPC衬砌层包括与围岩2紧邻的喷射UHPC基础层6，喷射UHPC基础层6外为喷射UHPC加强层7，其中喷射UHPC衬砌层厚度，锚杆4长度和锚杆4间距都依据隧道的围岩级别来确定，具体如下所示：
进一步的改进，所述装饰层8涂抹在喷射UHPC衬砌层的表面，起到美观、预防眩目和提高隧道亮度的作用；装饰层8厚度为2cm～3cm。
进一步的改进，所述隧道轮廓反光条9固定在喷射UHPC衬砌层上，用于警示、导向，隧道轮廓反光条9上设置有隧道剩余长度标识，隧道轮廓反光条9高度为10cm～15cm，并沿着隧洞1纵向每隔200m～300m设置一道。
进一步的改进，所述排水盲管10设置于围岩2和喷射UHPC衬砌层之间，用于引导和排出渗流水；排水盲管10的直径为2cm～3cm，沿着隧洞1纵向每隔2m～4m设置一道。
进一步的改进，所述喷射UHPC基础层6和喷射UHPC加强层7由喷射UHPC连续施工完成。
一种隧道用UHPC衬砌结构的施工方法，包括如下步骤：
步骤一：放样，隧洞1开挖，清理现场；
步骤二：沿隧洞1周边，在围岩2上径向钻取锚杆孔3，孔道清理完成后先将锚杆4嵌入锚杆孔3，然后用UHPC孔道注浆料5对锚杆孔3进行填充；
步骤三：在围岩2和喷射UHPC衬砌层之间设置排水盲管10，沿着隧洞1纵向每隔2m～4m设置一道；
步骤四：连续施工完成喷射UHPC衬砌层，并使衬砌层厚度达到设计值；
步骤五：将隧道轮廓反光条9固定于喷射UHPC衬砌层上，并沿隧洞1纵向每隔200m～300m设置一道；
步骤六：在喷射UHPC衬砌层的表面涂抹装饰层8，即可施工完成所述隧道用UHPC衬砌结构。
进一步的改进，所述步骤四中的喷射UHPC衬砌层制作方法如下：
一：根据实际工况需要，称取硅酸盐水泥、高纯石英砂放入搅拌机内混合搅拌3～5min；
二：再称取硅粉、矿渣灰放入步骤一中的搅拌机内混合搅拌5～8min；
三：称取聚合型固化剂、聚羧酸类高效减水剂、拌和用水加入搅拌仪中搅拌8～10min，再加入有机早强剂，混合搅拌3～5min，得到混合液；
四：将步骤三中的混合液加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌时间为15～20min；
五：称取复合有机纤维，分多次缓慢掺入搅拌机内，高速搅拌15～20min，得到混合料；
六：喷射时利用高压空气将混合料和有机早强剂混合，即可得到喷射UHPC衬砌层。
本发明的技术效果在于：
1、UHPC具有高抗压强度、高抗弯强度、高韧性、高耐久性及优良的微裂缝自愈能力，采用UHPC作为隧道工程衬砌材料，衬砌结构施工速度快，支护性能好，其衬砌结构的厚度可显著减少，从而能有效降低隧道实际开挖断面积和出渣量，降低施工难度；相对传统隧道支护结构可减免钢筋网、防水层和钢架的设置，有效提高施工效率，降低造价。
2、采用UHPC材料作为孔道注浆料，可以减少锚杆孔开挖的直径，有效提高锚杆的锚固质量，可有效避免因锚杆受力过大而注浆料强度不够而被拔出失稳的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1为本发明衬砌结构示意图。
图2为本发明锚杆支护施工完成结构示意图。
图3为本发明排水盲管施工完成结构示意图。
图4为本发明喷射UHPC衬砌层施工完成结构示意图。
图5为本发明隧道轮廓反光条施工完成结构示意图。
图6为本发明装饰层施工完成结构示意图。
图7为图6中的A部放大图。
图8为本发明锚杆和孔道注浆的结构示意图。
其中，1为隧洞、2为围岩、3为锚杆孔、4为锚杆、5为UHPC孔道注浆料、6为喷射UHPC基础层、7为喷射UHPC加强层、8为装饰层、9为隧道轮廓反光条、10排水盲管。
具体实施方式
实施例1
隧道围岩级别为Ⅱ级，采用UHPC衬砌结构，衬砌结构由锚杆支护体、UHPC衬砌支护层组成的复合衬砌结构，其中锚杆支护包括锚杆孔3、锚杆4和UHPC孔道注浆料5，锚杆孔3呈梅花型设置于围岩2上，先将锚杆4嵌入锚杆孔3，然后用UHPC孔道注浆料5对锚杆孔3进行填充；其中UHPC衬砌支护层包括喷射UHPC衬砌层、装饰层8、隧道轮廓反光条9及排水盲管10，喷射UHPC衬砌层设置在围岩2的表面，隧道轮廓反光条9固定在喷射UHPC衬砌层上，装饰层8涂抹在喷射UHPC衬砌层的表面。
喷射UHPC衬砌层分为喷射UHPC基础层6和喷射UHPC加强层7，施工中喷射UHPC基础层的厚度为3cm，喷射UHPC加强层的厚度为2cm；锚杆的长度为2.0m，间距为2.0m。
在本实施例中，装饰层8涂抹在喷射UHPC衬砌层的表面，装饰层8厚度为2cm。
在本实施例中，隧道轮廓反光条9固定在喷射UHPC衬砌层上，隧道轮廓反光条9高度为12cm，并沿着隧洞1纵向每隔200m设置一道。
在本实施例中，排水盲管10设置于围岩2和喷射UHPC衬砌层之间，用于引导和排出渗流水；排水盲管10的直径为2cm，沿着隧洞1纵向每隔4m设置一道。
在本实施例中，喷射UHPC衬砌层的喷射UHPC基础层6和喷射UHPC加强层7由喷射UHPC连续施工完成。
在本实施例中，喷射UHPC的组成和重量份数如下：硅酸盐水泥用量750份；复合有机纤维用量90份；高纯石英砂用量1400份；硅粉用量50份；矿渣灰用量320份；有机早强剂用量7份；复合速凝剂用量45份；聚合型固化剂用量40份；聚羧酸类高效减水剂用量18份；拌和用水用量220份。
在本实施例中，硅酸盐水泥主要粒径为5μm～60μm；复合有机纤维的直径为0.15mm，长度为12mm；高纯石英砂的二氧化硅(SiO2)含量为99.6％；高纯石英砂主要粒径为0.15～0.40mm；硅粉主要粒径为1nm～130nm；硅粉的二氧化硅(SiO2)含量为96％；矿渣灰主要粒径为0.5nm～10nm；矿渣灰的比表面积为350m2/kg，细度为11％，密度为2.45g/cm3；有机早强剂为腐植酸钠；聚合型固化剂的聚硅化合物含量不低于33％；复合速凝剂的铝酸钠和有机醇胺含量不低于50％；铝酸钠和有机醇胺的重量比为1:1。
在本实施例中，喷射UHPC的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：根据实际工况需要，称取硅酸盐水泥、高纯石英砂放入搅拌机内混合搅拌3min；
步骤2：再称取硅粉、矿渣灰放入步骤1中的搅拌机内混合搅拌5min；
步骤3：称取聚合型固化剂、聚羧酸类高效减水剂、拌和用水加入搅拌仪中搅拌8min，再加入有机早强剂，混合搅拌3min，得到混合液；
步骤4：将步骤3中的混合液加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌时间为16min；
步骤5：称取复合有机纤维，分多次缓慢掺入搅拌机内，高速搅拌16min，得到混合料；步骤6：喷射时利用高压空气将混合料和有机早强剂混合，即可得到所述喷射
UHPC。
如图1-8所示，本发明提供了一种隧道用UHPC衬砌结构的施工方法，包括如下步骤：
步骤1：放样，隧洞1开挖，清理现场；
步骤2：沿隧洞1周边，在围岩2上径向钻取锚杆孔3，孔道清理完成后先将锚杆4嵌入锚杆孔3，然后用UHPC孔道注浆料5对锚杆孔3进行填充；
步骤3：在围岩2和喷射UHPC衬砌层之间设置排水盲管10，沿着隧洞1纵向每隔4m设置一道；
步骤4：连续施工完成喷射UHPC衬砌层，并使衬砌层厚度达到设计值；
步骤5：将隧道轮廓反光条9固定于喷射UHPC衬砌层上，并沿隧洞1纵向每隔200m设置一道；
步骤6：在喷射UHPC衬砌层的表面涂抹装饰层8，即可施工完成所述隧道用UHPC衬砌结构。
实施例2
隧道围岩级别为Ⅲ级，采用UHPC衬砌结构，由锚杆支护体、UHPC衬砌支护层组成的复合衬砌结构，其中锚杆支护包括锚杆孔3、锚杆4和UHPC孔道注浆料5，锚杆孔3呈梅花型设置于围岩2上，先将锚杆4嵌入锚杆孔3，然后用UHPC孔道注浆料5对锚杆孔3进行填充；其中UHPC衬砌支护层包括喷射UHPC衬砌层、装饰层8、隧道轮廓反光条9及排水盲管10，喷射UHPC衬砌层设置在围岩2的表面，隧道轮廓反光条9固定在喷射UHPC衬砌层上，装饰层8涂抹在喷射UHPC衬砌层的表面。
在本实施例中，喷射UHPC衬砌层分为喷射UHPC基础层和喷射UHPC加强层，所以确定喷射UHPC基础层的厚度为5cm，喷射UHPC加强层的厚度为5cm；锚杆的长度为2.5m，间距为1.5m。
在本实施例中，装饰层8涂抹在喷射UHPC衬砌层的表面；装饰层8厚度为2cm。
在本实施例中，隧道轮廓反光条9固定在喷射UHPC衬砌层上，隧道轮廓反光条9高度为14cm，并沿隧洞1纵向每隔300m设置一道。
在本实施例中，排水盲管10设置于围岩2和喷射UHPC衬砌层之间，排水盲管10的直径为3cm，沿着隧洞1纵向每隔3m设置一道。
在本实施例中，喷射UHPC衬砌层的喷射UHPC基础层6和喷射UHPC加强层7由喷射UHPC连续施工完成。
在本实施例中，喷射UHPC的组成和重量份数如下：硅酸盐水泥用量760份；复合有机纤维用量100份；高纯石英砂用量1450份；硅粉用量60份；矿渣灰用量330份；有机早强剂用量8份；复合速凝剂用量50份；聚合型固化剂用量42份；聚羧酸类高效减水剂用量20份；拌和用水用量230份。
在本实施例中，硅酸盐水泥主要粒径为5μm～60μm；复合有机纤维的直径为0.16mm，长度为13mm；高纯石英砂的二氧化硅(SiO2)含量为99.6％；高纯石英砂主要粒径为0.15～0.40mm；硅粉主要粒径为1nm～150nm；硅粉的二氧化硅(SiO2)含量为96％；矿渣灰主要粒径为0.5nm～10nm；矿渣灰的比表面积为350m2/kg，细度为11％，密度为2.45g/cm3；有机早强剂为腐植酸钠；聚合型固化剂的聚硅化合物含量不低于33％；复合速凝剂的铝酸钠和有机醇胺含量不低于50％；铝酸钠和有机醇胺的重量比为1:1。
在本实施例中，喷射UHPC的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：根据实际工况需要，称取硅酸盐水泥、高纯石英砂放入搅拌机内混合搅拌4min；
步骤2：再称取硅粉、矿渣灰放入步骤1中的搅拌机内混合搅拌6min；
步骤3：称取聚合型固化剂、聚羧酸类高效减水剂、拌和用水加入搅拌仪中搅拌9min，再加入有机早强剂，混合搅拌4min，得到混合液；
步骤4：将步骤3中的混合液加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌时间为18min；
步骤5：称取复合有机纤维，分多次缓慢掺入搅拌机内，高速搅拌18min，得到混合料；步骤6：喷射时利用高压空气将混合料和有机早强剂混合，即可得到所述喷射
UHPC。
如图1-8所示，本发明提供了一种隧道用UHPC衬砌结构的施工方法，包括如下步骤：
步骤1：放样，隧洞1开挖，清理现场；
步骤2：沿隧洞1周边，在围岩2上径向钻取锚杆孔3，孔道清理完成后先将锚杆4嵌入锚杆孔3，然后用UHPC孔道注浆料5对锚杆孔3进行填充；
步骤3：在围岩2和喷射UHPC衬砌层之间设置排水盲管10，沿着隧洞1纵向每隔3m设置一道；
步骤4：连续施工完成喷射UHPC衬砌层，并使衬砌层厚度达到设计值；
步骤5：将隧道轮廓反光条9固定于喷射UHPC衬砌层上，并沿隧洞1纵向每隔300m设置一道；
步骤6：在喷射UHPC衬砌层的表面涂抹装饰层8，即可施工完成所述隧道用UHPC衬砌结构。
实施例3
隧道围岩级别为Ⅴ级，采用UHPC衬砌结构，由锚杆支护体、UHPC衬砌支护层组成的复合衬砌结构，其中锚杆支护包括锚杆孔3、锚杆4和UHPC孔道注浆料5，锚杆孔3呈梅花型设置于围岩2上，先将锚杆4嵌入锚杆孔3，然后用UHPC孔道注浆料5对锚杆孔3进行填充；其中UHPC衬砌支护层包括喷射UHPC衬砌层、装饰层8、隧道轮廓反光条9及排水盲管10，喷射UHPC衬砌层设置在围岩2的表面，隧道轮廓反光条9固定在喷射UHPC衬砌层上，装饰层8涂抹在喷射UHPC衬砌层的表面。
在本实施例中，喷射UHPC衬砌层分为喷射UHPC基础层6和喷射UHPC加强层7，隧道的围岩级别为Ⅴ级，所以确定喷射UHPC基础层的厚度为12cm，喷射UHPC加强层的厚度为15cm；锚杆的长度为3.0m，间距为1.0m。
在本实施例中，装饰层8涂抹在喷射UHPC衬砌层的表面，装饰层8厚度为3cm。
在本实施例中，隧道轮廓反光条9固定在喷射UHPC衬砌层上，隧道轮廓反光条9高度为15cm，并沿着隧洞1纵向每隔300m设置一道。
在本实施例中，排水盲管10设置于围岩2和喷射UHPC衬砌层之间，用于引导和排出渗流水；排水盲管10的直径为3cm，沿着隧洞1纵向每隔2m设置一道。
在本实施例中，喷射UHPC衬砌层的喷射UHPC基础层6和喷射UHPC加强层7由喷射UHPC连续施工完成。
在本实施例中，喷射UHPC的组成和重量份数如下：硅酸盐水泥用量780份；复合有机纤维用量110份；高纯石英砂用量1500份；硅粉用量70份；矿渣灰用量350份；有机早强剂用量9份；复合速凝剂用量53份；聚合型固化剂用量45份；聚羧酸类高效减水剂用量23份；拌和用水用量250份。
在本实施例中，硅酸盐水泥主要粒径为5μm～60μm；复合有机纤维的直径为0.17mm，长度为14mm；高纯石英砂的二氧化硅(SiO2)含量为99.6％；高纯石英砂主要粒径为0.15～0.40mm；硅粉主要粒径为1nm～150nm；硅粉的二氧化硅(SiO2)含量为96％；矿渣灰主要粒径为0.5nm～10nm；矿渣灰的比表面积为350m2/kg，细度为11％，密度为2.45g/cm3；有机早强剂为腐植酸钠；聚合型固化剂的聚硅化合物含量不低于33％；复合速凝剂的铝酸钠和有机醇胺含量不低于50％；铝酸钠和有机醇胺的重量比为1:1。
在本实施例中，喷射UHPC的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：根据实际工况需要，称取硅酸盐水泥、高纯石英砂放入搅拌机内混合搅拌5min；
步骤2：再称取硅粉、矿渣灰放入步骤1中的搅拌机内混合搅拌8min；
步骤3：称取聚合型固化剂、聚羧酸类高效减水剂、拌和用水加入搅拌仪中搅拌10min，再加入有机早强剂，混合搅拌5min，得到混合液；
步骤4：将步骤3中的混合液加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌时间为20min；
步骤5：称取复合有机纤维，分多次缓慢掺入搅拌机内，高速搅拌20min，得到混合料；
步骤6：喷射时利用高压空气将混合料和有机早强剂混合，即可得到所述喷射UHPC。
如图1-8所示，本发明提供了一种隧道用UHPC衬砌结构的施工方法，包括如下步骤：
步骤1：放样，隧洞1开挖，清理现场；
步骤2：沿隧洞1周边，在围岩2上径向钻取锚杆孔3，孔道清理完成后先将锚杆4嵌入锚杆孔3，然后用UHPC孔道注浆料5对锚杆孔3进行填充；
步骤3：在围岩2和喷射UHPC衬砌层之间设置排水盲管10，沿着隧洞1纵向每隔2m设置一道；
步骤4：连续施工完成喷射UHPC衬砌层，并使衬砌层厚度达到设计值；
步骤5：将隧道轮廓反光条9固定于喷射UHPC衬砌层上，并沿隧洞1纵向每隔300m设置一道；
步骤6：在喷射UHPC衬砌层的表面涂抹装饰层8，即可施工完成所述隧道用UHPC衬砌结构。
Claims (10)
1.一种隧道用UHPC衬砌结构，包括锚杆支护体和UHPC衬砌支护层组成的复合衬砌结构，其特征在于：所述锚杆支护体包括围岩(2)上成形的锚杆孔(3)，锚杆孔(3)内嵌入有锚杆(4)，锚杆孔(3)的内壁与锚杆(4)之间注入有UHPC孔道注浆料(5)；UHPC衬砌支护层组成的复合衬砌结构包括喷射UHPC衬砌层和排水盲管(10)；所述锚杆(4)一端嵌入锚杆孔(3)，另一端锚固喷射UHPC衬砌层，喷射UHPC衬砌层固定在围岩(2)表面，喷射UHPC衬砌层外固定有装饰层(8)和隧道轮廓反光条(9)。
2.如权利要求1所述的隧道用UHPC衬砌结构，其特征在于，所述喷射UHPC衬砌层材料的组成和重量份数如下：硅酸盐水泥用量720～800份；复合有机纤维用量80～120份；高纯石英砂用量1320～1600份；硅粉用量40～80份；矿渣灰用量310～380份；有机早强剂用量6～10份；复合速凝剂用量40～56份；聚合型固化剂用量36～50份；聚羧酸类高效减水剂用量16～26份；拌和用水用量210～260份。
3.如权利要求2所述的隧道用UHPC衬砌结构，其特征在于，所述硅酸盐水泥粒径范围为5μm～60μm；
所述复合有机纤维的直径为0.11mm～0.20mm，长度为10mm～22mm；
所述高纯石英砂的二氧化硅含量不低于99.6％；高纯石英砂粒径为0.15～0.40mm；
所述硅粉粒径为1nm～150nm；硅粉的二氧化硅含量不低于96％；
所述矿渣灰粒径为0.5nm～10nm；矿渣灰的比表面积为350m2/kg，细度为11％，密度为2.45g/cm3；
所述有机早强剂为腐植酸钠；聚合型固化剂的聚硅化合物含量不低于33％；复合速凝剂的铝酸钠和有机醇胺总含量不低于50％；铝酸钠和有机醇胺的重量比为1:1。
4.根据权利要求1所述的一种隧道用UHPC衬砌结构，其特征在于：所述喷射UHPC衬砌层包括与围岩(2)紧邻的喷射UHPC基础层(6)，喷射UHPC基础层(6)外为喷射UHPC加强层(7)，其中喷射UHPC衬砌层厚度，锚杆(4)长度和锚杆(4)间距都依据隧道的围岩级别来确定，具体如下所示：
5.根据权利要求1所述的一种隧道用UHPC衬砌结构，其特征在于：所述装饰层(8)涂抹在喷射UHPC衬砌层的表面，起到美观、预防眩目和提高隧道亮度的作用；装饰层(8)厚度为2cm～3cm。
6.根据权利要求1所述的一种隧道用UHPC衬砌结构，其特征在于：所述隧道轮廓反光条(9)固定在喷射UHPC衬砌层上，用于警示、导向，隧道轮廓反光条(9)上设置有隧道剩余长度标识，隧道轮廓反光条(9)高度为10cm～15cm，并沿着隧洞(1)纵向每隔200m～300m设置一道。
7.根据权利要求1所述的一种隧道用UHPC衬砌结构，其特征在于：所述排水盲管(10)设置于围岩(2)和喷射UHPC衬砌层之间，用于引导和排出渗流水；排水盲管(10)的直径为2cm～3cm，沿着隧洞(1)纵向每隔2m～4m设置一道。
8.根据权利要求4所述的一种隧道用UHPC衬砌结构，其特征在于：所述喷射UHPC基础层(6)和喷射UHPC加强层(7)由喷射UHPC连续施工完成。
9.一种隧道用UHPC衬砌结构的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：放样，隧洞(1)开挖，清理现场；
步骤二：沿隧洞(1)周边，在围岩(2)上径向钻取锚杆孔(3)，孔道清理完成后先将锚杆(4)嵌入锚杆孔(3)，然后用UHPC孔道注浆料(5)对锚杆孔(3)进行填充；
步骤三：在围岩(2)和喷射UHPC衬砌层之间设置排水盲管(10)，沿着隧洞(1)纵向每隔2m～4m设置一道；
步骤四：连续施工完成喷射UHPC衬砌层，并使衬砌层厚度达到设计值；
步骤五：将隧道轮廓反光条(9)固定于喷射UHPC衬砌层上，并沿隧洞(1)纵向每隔200m～300m设置一道；
步骤六：在喷射UHPC衬砌层的表面涂抹装饰层(8)，即可施工完成所述隧道用UHPC衬砌结构。
10.如权利要求9所述的隧道用UHPC衬砌结构的施工方法，其特征在于，所述步骤四中的喷射UHPC衬砌层制作方法如下：
一：根据实际工况需要，称取硅酸盐水泥、高纯石英砂放入搅拌机内混合搅拌3～5min；
二：再称取硅粉、矿渣灰放入步骤一中的搅拌机内混合搅拌5～8min；
三：称取聚合型固化剂、聚羧酸类高效减水剂、拌和用水加入搅拌仪中搅拌8～10min，再加入有机早强剂，混合搅拌3～5min，得到混合液；
四：将步骤三中的混合液加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌时间为15～20min；
五：称取复合有机纤维，分多次缓慢掺入搅拌机内，高速搅拌15～20min，得到混合料；
六：喷射时利用高压空气将混合料和有机早强剂混合，即可得到喷射UHPC衬砌层。
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