新型酸性水玻璃注浆材料的研究与应用

针对城市地铁穿越砂层时注浆预加固的材料问题,研究磷酸-水玻璃注浆材料的凝胶时间、凝胶形态和砂土固结体强度的影响因素以及工程应用材料配比,设计磷酸-水玻璃注浆材料室内凝胶性能试验和砂土固结体强度试验,并与传统的硫酸-水玻璃注浆材料进行系统性对比,最后根据室内试验选择合适的材料配比进行现场注浆试验。试验结果表明:1)磷酸-水玻璃混合液中,当磷酸的掺量增大时,磷酸与水玻璃的体积比增大,混合液的pH值减小,凝胶时间增大,存在一一对应的关系;2)磷酸-水玻璃混合液的pH值是磷酸-水玻璃浆液凝胶时间和凝胶形态的决定性因素;3)磷酸-水玻璃浆液中磷酸质量分数、水玻璃波美度和混合液体积比分别变化时,加固体抗压强度稍有变化,影响较小。

张马屯铁矿区既有阻水帷幕薄弱区治理技术方案

针对张马屯铁矿矿区既有帷幕薄弱区的裂隙涌水、破碎地层等结构薄弱部分开展了综合治理方案探索。通过对帷幕、地质、涌水及钻孔资料的分析,结合物探、井下及钻孔探测进行了全面地质分析,确定了区域水力补给水平、帷幕薄弱段位置、不良构造形态及富水空间分布情况,结合各施工要素确定了精准治理思路,根据"物探先行、钻探跟进"思路,提出了矿体帷幕薄弱区综合治理技术方案。研究表明:(1)帷幕补注浆方法对于帷幕稳定性治理具有积极作用,减水效果明显;(2)基于物探-钻探的帷幕区薄弱段综合分析手段,能够对帷幕薄弱性进行较为准确和可靠的评价,辅以材料选用等手段可以为注浆治理提供科学依据。张马屯铁矿既有帷幕薄弱区在经过综合治理后减水效果显著,破碎岩体耐压强度提高、涌水减少,治理成效明显,可为同类工程实践提供参考。

超浅埋地铁车站复合型拱盖设计方法——以青岛地铁某工程段为例

以青岛地铁某暗挖工程段为研究对象,综合考虑隧道结构强度、地表敏感程度与工期三者的关系,通过方案比选、理论分析及数值模拟确定双层衬砌+二衬组合型拱盖法的施作方式,计算了结构的内力变化并最终提出合理的设计参数。结果表明:内层衬砌的施作可与外层衬砌共同作用提高拱盖的承载能力;复合型拱盖法应特别注意相应部位的加固;在拱部临时支撑及边墙锚杆设计,均分别显著改善拱部、边墙的应力状况。

大跨硬岩地铁车站拱盖法开挖力学机制及适用性分析

为研究地铁大跨暗挖车站拱盖法开挖过程中的围岩受力及变形特征,开展了硬岩大跨度地铁车站开挖的大比尺三维室内模型试验,真实再现了车站全断面无支护开挖、全断面支护开挖及拱盖法开挖的全过程,分析不同施工工况下车站围岩受力、变形机制及其稳定性.研究结果表明:(1)相比于全断面支护开挖,拱盖法可有效控制围岩沉降及收敛变形,减少20%~35%,开挖引起的围岩扰动深度约为半个跨度范围;(2)车站采用拱盖法施工,随开挖的持续推进,围岩变形大体经历3个阶段,即缓慢变形、急速变形及稳定变形阶段.相比于全断面开挖,拱盖法可有效保证车站开挖的稳定性及安全性;(3)拱盖法施工中,中导洞的开挖是车站拱顶变形急剧变化阶段,而支护的及时施作可有效抑制开挖引起的扰动范围,减弱掌子面前方应力的集聚程度,有利于掌子面及其附近围岩的整体稳定.