施工期水位对盾构隧道最小埋深影响研究

为探究穿江盾构隧道施工期地表水位对土体整体抗浮能力的影响,采用相似物理试验测量了不同半径与地表水位下隧道上浮过程中的阻力变化,揭示了隧道整体上浮过程中土体的破坏机理,推导了施工期不同地表水位下盾构隧道最小埋深计算方法,并与试验结果相互验证。在浙江桐庐盾构隧道实例研究中发现,其最小埋深为10 m左右,为了确保最小埋深处的抗浮能力,上方土体的摩擦角、膨胀角与粘滞力最小容许值分别17.9°、8.4°和12.5 kPa,注浆压力最大容许值为2.15 bar。本文中最小埋深计算方法量化了地表水位对土体抗浮能力影响,适用于分析不同地表水位下盾构隧道整体抗浮最小埋深。

复合地层对盾构隧道衬砌变形影响规律研究

为了探究多层混合地层对衬变形行为的影响,本文采用物理相似试验模拟不同地层组合条件下隧道的弯矩、轴力与变形,再结合数值方法直观地对比隧道衬砌全段面连续的弯矩、轴力与变形分布规律。结果表明:土层性质不仅会影响衬砌变形,还会影响力矩和收敛的分布;组合地层中弯矩分布则由不同地层对弯矩分布影响的相互叠加;在本文试验试条件下,多层组合地层对衬砌轴力影响不特别明显;多层混合地层中,衬砌变形量会随着地层中黏土占比增加而增加,均质黏土层衬砌竖直方向上的收敛量较均质砂土层增加60%;土层上下非均质分布会导致弯矩和变形也呈现不对称分布,但均质化假设模型无法预测力矩和收敛的不对称分布,因此在多层地层中的管片接头设计时需要更精细的模型。

无水砂卵石地层土压平衡盾构刀具改造技术

分析辐条式土压平衡盾构在穿越全断面无水砂卵砾石层施工中刀具严重磨损的原因,提出拆除滚刀并对刀具进行改造以及按分层切削设计原理对刀具进行重新配置的思路。从刀具改造的总体思路、刀具改造前后对比分析和改造后掘进效果的对比等方面进行研究。结果表明:改造后的刀具以及按分层切削设计原理配置的刀具有很好的切削效果,为地铁无水砂卵石地层盾构施工刀具改造和配置提供了一种新方法。

土压平衡盾构盾尾漏浆不换刷对策

通过对某项工程施工现场实际情况的分析,论述了土压平衡盾构机盾尾漏浆的原因,并提出了垫海绵条、加大油脂注入量、控制注浆流量等解决措施,以确保盾构不换尾刷顺利穿越多个一级风险源和平安出洞,为盾尾漏浆情况下顺利掘进找到了一种新的思路。

地下连续吊脚墙支护结构变形研究

为了研究地下连续吊脚墙支护结构体系变形特性,本文依托浙江桐庐引水盾构隧道的始发井基坑工程,针对现场上软下硬的二元地层特点,进行了系统地研究。采用数值方法对比了一般连续墙与吊脚连续墙的支护结构变形特性。并且通过监测数据对吊脚墙支护结构体系的变形规律展开了分析,得到以下结论:(1)相较于一般连续墙方案,吊脚连续墙方案中墙体水平变形量更大,大概有4.5%差异。(2)基坑周围沉降量与墙体水平位移都随时间的变化呈增大趋势,但都远小于控制值。墙顶竖直位移量变化不明显,证明墙脚基岩的稳定性。(3)整体来看在该上软下硬的二元结构地层中,采用吊脚连续墙支护结构系统,基坑变形可以得到有效控制。