砂卵石地层隧道深孔预注浆试验研究

砂卵石地层是一种结构松散、无胶结、成拱性差、渗透性强、自稳能力低的地层,目前在此类地层浅埋暗挖隧道施工中所采取的施工工艺和方法仍不尽完善,如施工时与之配套的深孔预注浆成孔工艺、注浆材料选择、浆液配比、注浆压力及注浆量参数等均无成熟的经验供施工借鉴和参考。基于北京地铁九号线工程浅埋暗挖试验段的工程背景,进行砂卵石地层条件下的深孔预注浆试验,对比分析五种成孔方法、两种注浆方式——前进式和后退式注浆方式,在钻进成孔效果、钻孔效率、注浆压力、注浆量、浆液配比、注浆加固效果等方面的规律和不同特点,提出适合砂卵石地层条件下的深孔预注浆方法。研究成果为北京地铁九号线工程的后续施工以及类似地层深孔预注浆施工提供了有益的借鉴和参考。

下坂地水利枢纽工程坝基防渗工程设计与施工

由于下坂地水利枢纽工程设计坝基垂直防渗无论是其覆盖层深度、地层复杂性,还是其防渗墙深度、帷幕灌浆深度、"上墙下幕"设计形式在国内均无实践先例,设计、施工难度均非常大,尤其是75～156 m超深砂砾石层帷幕灌浆国内也还尚未出台有关的施工规范。因此本工程在地质条件极其复杂的深厚覆盖层条件下超深防渗墙和帷幕灌浆试验研究与实施,具有特殊的代表性。其质量检查和评定方法则成为了研究重点。经过有关专家咨询研究,最终确定了砂砾石帷幕灌浆的质量检查方法。该方法对类似工程的质量检查与评定具有重要的参考价值。

可伸缩扩孔钻头在深厚砂卵砾石层跟管钻进中的应用

针对雅鲁藏布江冷达水电站深厚砂卵砾石层钻进遇到孤石致使跟管受阻问题,采用一种可伸缩两翼扩孔钻头,将套管下方的孤石扩出口径略大于套管外径的环状空隙,使套管继续跟进到达计划深度。该方法既可避免传统孔内爆破炸碎孤石方法的危险性和繁琐性,也可克服采用套管钻头旋转跟进套管由于扭矩大导致的套管磨损大、易断裂、成本高等问题。该工艺操作易掌握,不受深度限制,在跟管扩孔钻进中,甚至于处理孔内事故时均可采用,值得推广。

砂卵石地层深孔注浆地面隆起管控措施

作为浅埋暗挖法施工的辅助措施,在浅覆土砂卵石地层中进行深孔注浆极易引起地面隆起。北京某地铁暗挖工程施工中,通过分析深孔注浆过程中地面隆起的原因,提出采用深孔注浆加固砂卵石地层时应重点把控注浆压力、注浆顺序、浆液配比与监测巡视,提前采取相应措施,在确保深孔注浆效果的同时避免发生地面隆起。

风井开挖与盾构下穿对周边环境影响研究

为研究砂卵石地层盾构隧道下穿区间风井基坑对临近建筑结构及地表沉降的影响,结合成都地铁17号线区间风井盾构隧道下穿工程,构建三维数值模型。对风井基坑开挖、支护、盾构穿越风井的全过程施工阶段对临近建筑物的影响进行数值模拟研究,得到了不同施工阶段建筑物变形以及盾构下穿砂卵石地层的临近建筑物变形规律和地表沉降规律以及应力分布结果,发现基坑开挖后地表最大沉降并不是分布于基坑边缘,而是远离基坑边缘一定距离。同时超前模拟了盾构下穿风井过程中地表隆起与沉降的过程,以及对周边建筑的影响程度。通过数值模拟结果和现场实测结果构建地面沉降预测模型,利用Peck修正公式对地表变形进行了计算,结果表明沉降预测模型与埋深密切相关,建立起成都地区深厚砂卵石地层城市盾构下穿风井的地表沉降预测模型,可为类似砂卵石地层盾构施工提供参考。

深孔注浆技术在北京地铁暗挖隧道富水砂卵石地层止水施工中的应用

北京地铁16号线某矿山法区间隧道工程位于富水砂卵石地层,为保护地下水资源,采用区间隧道内深孔注浆止水方案。采用台阶法开挖区间隧道,盆式深孔注浆止水,从隧道上台阶向下台阶未开挖断面进行径向注浆加固,在隧道初支结构外轮廓形成注浆加固土体阻隔地下水,满足暗挖隧道无水开挖的条件。

砂卵石地层基坑开挖对下卧运营盾构隧道结构变形研究

砂卵石地层中进行基坑开挖会对周边环境产生较大影响,而基坑工程下方存在既有运营地铁线路时,基坑开挖将严重威胁到既有线路的安全运营。为研究砂卵石地层U形槽基坑开挖对盾构隧道的变形影响,以北京首条有轨电车西郊线上跨既有运营地铁10号线为工程背景,通过对监测数据进行分析,得出基坑开挖过程中既有结构的变形规律,并提出相应控制手段和措施。结果表明:U形槽开挖会造成下方隧道和轨道结构产生不均匀隆起变形,经采用深孔注浆进行土体加固后,隆起值控制在1.5 mm以内;隧道横向变形表现为不规则波动,变形值在±0.5 mm以内;开挖卸荷导致隧道受水平压缩、竖向拉伸的力,收敛为"竖椭圆"形状;轨距先拉开后缩小,最后再拉开,曲线呈"M"形,轨距值在±2 mm以内。

北京地铁昌平线砂卵石地层深孔注浆的施工

结合北京地铁昌平线砂卵石地层深孔注浆工程实例,分析了砂卵石地层深孔注浆施工的要点及处理方法。实践表明,地铁施工中遇砂卵石地地层,承载力难以满足施工要求,采用双重管无收缩WSS深孔注浆技术,能够有效解决砂卵石地层对地铁工程施工造成的影响,有助于提高施工效率,缩短施工工期,降低施工成本,而且对周围环境造成的影响非常小,既能降低施工风险和周围环境风险,也可以保证施工的安全性。