隧道超前注浆对既有建筑物影响现场测试分析

为研究隧道注浆引起的上部建筑物变形特性及其损坏原因,以深圳某地铁下穿建筑物实际工况为背景,结合注浆施工统计和现场测试数据对建筑物隆起、倾斜及开裂过程进行分析。分析结果表明:现场注浆存在控制终压过大、施工不规范等问题,造成浆液劈裂地层,因此注浆量和注浆速率异常增大,上部建筑物表现为急剧隆起,最大单日隆起量达41.55 mm,注浆结束后建筑物竖向位移逐渐减小最终趋于稳定;注浆期间,建筑物外侧墙体倾斜初始呈现出"前后向内,两侧向外"的趋势,并随注浆施工转变为"前后向外,两侧向内";建筑物裂缝以角部受剪裂缝居多,测试期间未发生明显开展或闭合。最后针对隧道注浆施工提出几点建议,可为类似工程提供借鉴。

地铁隧道全断面注浆对地表隆起影响分析

深圳地铁某隧道暗挖段由于高强度注浆导致地表持续隆起,最大值超过50 cm,且后续开挖过程中地表并无沉降现象发生。考虑到该区段内主要为砂卵石地层,上部与底部分别为少量粗砂和全风化花岗岩复合地层,文章采用理论分析、数值模拟和现场实测手段,从注浆抬升角度对已发生的地表隆起现象进行原因分析。结果表明:从注浆效果来看,注浆对该段松散土体产生渗透压密效果,并在较大的注浆压力作用下产生水力劈裂;劈裂注浆浆液脉络方向多为水平;注浆区两侧旋喷桩的施作改变了注浆地层原有的应力状态,加强了地表隆起程度。

软弱地层地铁隧道洞内托换施工对桩基影响研究

针对隧道正穿桩基施工问题,研究隧道穿越侵入桩基全过程对桩基的影响,以明确隧道洞内桩基托换施工方法关键控制节点。依托深圳某地铁线路暗挖区间下穿既有建筑物的工程实例,利用有限差分软件FLAC3D计算隧道开挖及洞内桩基托换过程中出露桩基变形、内力分布及承载力变化规律,分析结果显示:隧道施工过程中,桩基整体呈现沉降变形,在隧道开挖使桩基出露时沉降达到最大值,桩顶沉降最大值达到9.5 mm;桩基整体承受压力,压力最大值位于桩基出露部分,附加轴力最大值约为1600 kN;隧道开挖会造成桩基承载力的损失,其中桩基出露阶段桩基承载力损失最大,极限承载力值较隧道开挖前损失约25%。

基于颗粒破碎的钙质砂地基桩基承载特性研究

针对钙质砂地基因颗粒破碎导致桩基承载力显著下降的问题,以钙质砂地基的低桩基承载力为背景,采用离散元程序模拟钙质砂地基的沉桩过程,探究钙质砂的颗粒破碎演化及其对土体应力、位移和桩基承载力的影响。研究结果表明:沉桩过程中桩端底部土颗粒向下移动,桩侧土体向上移动形成颗粒“流动通道”,而颗粒破碎引起的体缩效应会使该“流动通道”向桩身移动;颗粒破碎的发生范围集中在桩底0.5倍桩径和邻近桩侧部位,颗粒破碎导致桩基承载力下降约70%,主要源于钙质砂的易破碎性和高压缩性。研究成果可为钙质砂地基的桩基施工提供借鉴。

粗粒土颗粒破碎的级配转移矩阵研究

级配转移矩阵通过建立颗粒破碎前后各粒径百分含量向量的关系,能有效地描述粗粒土破碎过程中的级配演化。现有的级配转移矩阵忽略了不同粒径组颗粒的破碎差异,且不能考虑颗粒发生诸如研磨等现象后其粒径分组未改变的情况。为此,提出一种新的级配转移矩阵求解方法:首先基于大量的单颗粒点荷载试验,提出能够描述单颗粒破碎后子颗粒粒径分布的Hill分布函数;在此基础上,将单颗粒的破碎演化规律引入到离散元模拟中,基于子颗粒替代法,对不同粒径组颗粒采用相应的阿波罗填充模式,开展一系列多粒径组试样的一维压缩试验,最后通过追踪各粒径子颗粒来源,求解土体级配转移矩阵。该研究克服了传统数值方法中子颗粒数量和粒径分布选择较为主观的缺点,可较好地反映不同粒径组颗粒的破碎演化规律。