Calculation method of composite foundation sedimentation of grouting pile with cover plate under embankment load

Grouting pile is a new soft soil foundation treatment method with characteristics such as no vibration, no noise, no soil compaction, light construction machines and quick construction velocity and so on. At present, study on reinforcement mechanism and design calculation method of composite foundation of grouting pile is initially started without design specifications, so it is usually required to draw on design specifications of stump pile when designing composite foundation of grouting pile while grouting pile has its characteristics and difference although reinforcement mechanisms and construction processes of two types of piles are similar. Sedimentation formula of composite foundation of grouting pile with cover plate is educed and a suitable deformation mode is proposed by aiming to deformation characteristics of composite foundation of grouting pile with cover plate under embankment load on basis of relevant sedimentation theories of composite foundation by combination of characteristics of composite foundation of grouting pile. The sedimentation calculation formula of grouting pile with cover plate under embankment load is educed according to balance relation of force and displacement coordination conditions by elastic theory and sedimentation calculation model established is validated by sedimentation monitoring documents of one expressway in China.

土石坝灌浆设计与施工关键技术探讨

心墙堆石坝和面板堆石坝等土石坝坝基灌浆受盖重薄、爆破卸荷、岩体软弱等因素影响,灌浆过程中抬动、劈裂和外漏严重,导致升压灌注和质量保证困难,甚至影响水库正常蓄水。针对建基岩体选择、基础灌浆廊道布置、灌浆孔布置、灌浆与检查压力等关键设计问题进行分析,并结合规范规定和工程实践对灌浆方法、外漏处理、阻塞器选择、抬动控制与升压方式等关键施工工艺和参数进行探讨,提出的帷幕灌浆压力与检查压力确定方法、外漏系统封堵+随机封堵、阻塞器选择原则、基于P与Q关系的“固步升压”灌浆控制等,可供同类工程坝基灌浆参考。

机场跑道压密注浆+沥青盖被施工

机场跑道翻新数量日趋增多,旧道面结构补强及功能修复技术多种多样,但在不停航状态下进行旧道面的结构补强及面层整体翻新工艺尚需进一步完善。笔者结合跑道板块脱空、承载力不足的工程实例,从技术层面及实施效果方面对跑道压密注浆+沥青盖被工艺进行研究,通过工程实测数据分析,提出了不停航状态下进行旧道面压密注浆+沥青盖被工艺的优越性:满足不停航施工机场运营要求,当晚施工完成后即可开放交通;跑道功能性恢复好;施工周期短,机场安全管控压力小。

下沉式电站进水口快速门启闭机房渗水治理

针对下沉式电站进水口启闭机房运行期渗水问题,对机房周边混凝土裂缝采用化学灌浆材料封闭,对盖板周边的缝隙先采用泡沫棒和预缩砂浆填缝,表面再采用聚脲封闭,对机组结构缝表面采用嵌缝回填、聚脲封闭,门机轨道槽采用聚脲封闭和钻孔引排。上述措施实施后,启闭机房未见明显渗水现象发生。

中老铁路友谊隧道石盐地层工程建设关键技术

中老铁路友谊隧道穿越石盐地层,含盐量高达80%,国内外罕见。为解决石盐地层隧道出现的隧底围溶蚀空洞、钢材严重腐蚀、衬砌开裂和底鼓等病害,保证施工与运营安全,通过实地调查、现场补勘、室内试验、数值模拟等方法,对石盐地层隧道防水体系构建、注浆堵水设计、氯离子侵蚀防治、结构选型和建筑材料研究等关键技术进行深入研究,结合现场监测和目前友谊隧道运营状态发现,整治处理取得了良好效果。研究结果表明:(1)探明石盐地层具有强溶解性、强侵蚀性、膨胀性的工程特性;(2)为限制地下水流动,避免石盐溶解,需采取全包防水措施,同时根据初支渗漏水情况分别采取隧底注浆、局部径向注浆和初支背后充填注浆;(3)针对超高浓度氯离子环境提出多道设防理念,设置素混凝土隔水层结构及两道卷材防水层;(4)通过结构比选,二衬推荐采用60 cm厚圆形衬砌结构,同时全段落衬砌结构取消洞室和各种加宽加高,降低结构防水难度;(5)为解决高强度等级混凝土易开裂问题,推荐隔水层结构采用C35聚合物混凝土,二衬采用C40低热混凝土。

乌东德水电站特高拱坝全坝无盖重固结灌浆技术研究与应用

针对乌东德水电站特高拱坝固结灌浆存在的问题,分析了坝基开挖松弛特征,通过室内材料试验和现场工艺试验,研发了裸岩裂隙封闭材料与工艺,解决了无盖重固结灌浆压力低、效果差的难题,提出了“表封闭、浅加密、深升压、少引管”全坝无盖重固结灌浆方法,不仅保证了坝基固结灌浆质量,而且不用占压混凝土仓面,解决了有盖重固结灌浆与混凝土浇筑施工相互干扰的难题,在乌东德水电站特高拱坝坝基固结灌浆中成功应用,可供同类工程参考借鉴。

荆门市东宝山隧道渗漏水治理施工技术探讨

荆门市东宝山隧道自建成通车以来饱受洞身渗漏水之困,本次整治在查明隧址区地质条件和隧道病害特征,并深入分析渗漏水病害形成机理的基础上,针对性地开展了以排为主,防、截、堵、排相结合为原则的综合整治工作,包括套拱与二衬间增设排水盲管、衬砌背后脱空注浆、增设钢筋混凝土套拱等,消除了原隧道存在的严重渗漏与安全隐患。

地面定向顺层钻进注浆技术在金属矿山巷道掩护掘进的应用研究

安徽某铁矿巷道在掘进过程中围岩破碎,多处发生涌水,存在极大的安全隐患,严重影响掘进进度。本研究利用地面定向顺层钻进技术沿-350m巷道方位、标高定向钻进,提前揭露巷道掘进沿途可能遇到的破碎围岩及含水裂隙,并在地面对其实施高压连续注浆充填加固。该方案使巷道破碎围岩得到有效加固并降低水害威胁,保障了-350m巷道的安全高效掘进,不仅为该矿山取得了较大的经济效益,且为金属矿山同类条件下防治水工作提供了思路。

京广铁路浅覆盖型岩溶路基注浆整治策略

京广铁路广州段路基近几年多次出现岩溶塌陷,严重影响铁路安全运营,部分段落亟须进行注浆加固。为避免盲目注浆,制定了浅覆盖型岩溶注浆整治策略。首先收集铁路路基沿线附近钻孔资料,划分岩溶塌陷风险段,采用多源频率域地震波法对岩溶发育中、高风险段进行探查。然后结合物探成果和地层特征,制定注浆方案。最后选取部分注浆段落物探复测,评价注浆效果。结果表明,多源频率域地震波法能够较好地适用于既有线铁路勘察,优化了注浆方案在有效控制成本的基础上,达到了预期注浆加固效果。

无盖重固结灌浆在高瓦斯水工隧洞施工中的应用

针对夹岩水利枢纽及黔西北供水工程水打桥隧洞进口段围岩地质条件差、瓦斯浓度高、初期支护变形大且变形洞段长、安全风险高和工期严重滞后的情况,选取K0+700~K0+720和K0+740~K0+760作为试验段,采用不同的灌浆参数,在试验段无盖重固结灌浆完成后,通过对压水试验、钻孔取芯、灌前和灌后声波测试检查结果进行综合分析,确定了科学合理的灌浆技术参数。后续施工结果表明:通过提前开展无盖重固结灌浆,可显著提高围岩的整体强度和抗变形能力,降低煤层中的瓦斯溢出量,为变形段的拆除施工提供安全保障;将固结灌浆提前至衬砌施工前进行,可以减少后续灌浆施工与衬砌施工之间的相互干扰,加快施工进度。研究成果可为类似工程施工提供借鉴。

考虑注浆压力的粉质黏土地层盾构管片上浮规律及临界覆土厚度研究

文章在基于土体损失、浆液浮力和卸载回弹力引起的管片上浮理论解析解的基础上,进一步建立考虑注浆压力作用下管片上浮量的解析解,并通过工程实测数据验证修正后解析解的准确性。以苏州地铁6号苏站东路站—拙政园站下穿外城河为背景,运用Midas GT NX有限元分析软件,研究不同覆土厚度下盾构管片上浮及土层变形特性。结果表明:覆土厚度对于管片上浮有明显的抗浮作用;随覆土厚度增加,管片上浮量降低,土层的隆起降低,土层最大水平位移逐渐减少,且逐渐向远离两隧道中心点方向移动;覆土厚度与土体中最大主应力具有负相关关系,临界覆土厚度约为0.6 D~1.0 D范围内,其与理论结果较为吻合,且工程现场施工也证实其可靠性。

广州某砂土覆盖型喀斯特形成原因、失稳塌陷机理及注浆防治分析

砂土覆盖型喀斯特区上高层建筑的地基处理一直是建筑工程中地基处理的难点,砂土覆盖型喀斯特地基存在见洞率极高、持力层岩面起伏大、喀斯特顶板岩层较薄、地表水系与地下水系相连通等特点,使得砂土覆盖型喀斯特地基处理极具有挑战性。基于此,文章结合广州某砂土覆盖型喀斯特工程实例,分析砂土覆盖型喀斯特形成原因、失稳塌陷机理,并对砂土覆盖型喀斯特稳定性进行分析,并在此基础上针对性地提出根据现场溶洞形态,分为三种情况进行注浆防治处理的方案,以期为此类工程施工提供参考。

双线盾构隧道开挖参数对诱发地表沉降的影响分析

以南昌市轨道交通2号线沈桥站至殷王站盾构区间隧道工程为研究对象,通过ABAQUS有限元软件对注浆层厚度、深径比和2条平行隧道间距离对地表沉降的影响进行了综合探讨。研究发现:注浆层厚度与地表沉降量呈反比关系,最佳注浆层厚度为0.30m;深径比的增加会导致地表横向沉降发生先增加后减少的趋势,与土体的拱效应密切相关;此外,2条平行隧道间距的增大与左右隧道地表沉降量的增加呈正相关,在较小的间距下,隧道相互干扰影响增强,呈现“V”形沉降凹槽,而在较大的间距下,相互干扰影响减弱,呈现“W”形沉降凹槽。

不同埋深下盾构隧道开挖及补偿注浆对地表隆沉变化影响的室内试验

采用二维隧道模型试验,探究砂土中不同埋深下盾构隧道开挖及补偿注浆对地表沉降变化的影响规律.试验表明,对于不同埋深的工况,盾构隧道开挖引起的地表沉降均可以用Peck公式有效预测,埋深C/D对地表沉降槽形状具有显著影响,且沉降最大值与土体损失率基本呈线性关系.正常体积范围补偿注浆时,随着埋深增加,地表最大抬升值不断减小,地表抬升范围逐渐增加.当补偿注浆体积达到某一值后,不同埋深工况地表最大抬升值与土体补偿率基本均呈线性关系.超体积补偿注浆时,超体积补偿注浆引起的地表最大抬升值与土体补偿率继续保持线性关系.随着土体补偿率的提升,不同埋深导致的地表抬升范围差异逐渐减小.

岩溶路基注浆效果透水率检测标准试验研究

研究目的:透水率检测标准制约着岩溶路基注浆效果的有效评价。通过模型试验和理论分析,研究影响透水率检测标准应用的两个关键性基础问题:一是是否存在一个不产生潜蚀塌陷的界限裂隙;二是如果存在这个界限裂隙,那么界限裂隙的透水率特征值是多少。研究结论:临界裂隙开度是覆盖型潜蚀塌陷的关键控制因素,受覆盖层土质、密实度、临界水力梯度等因素的影响,覆盖型岩溶路基塌陷的临界裂隙开度约为2～4 mm;对溶蚀裂隙发育的可溶岩地基,当裂隙宽度小于等于3 mm(或地基透水率小于等于47 Lu)时,在自然水降条件下,不具备岩溶潜蚀塌陷条件,因此,建议以47 Lu作为潜蚀塌陷临界透水率值,以此为岩溶地面塌陷防治注浆效果检测定量标准。

动压影响半煤岩上山变形机制及修复技术

为解决动压影响下巷道围岩控制难题,以贵州某矿半煤岩运煤上山为工程背景,基于现场调研,明确此类巷道围岩变形的主要特征;通过数值模拟分析,得出近距离煤层群重复采动下半煤岩上山围岩塑性区、应力场与位移场的时空分布特征;通过理论分析得出煤岩分界面剪切滑移错动的发生条件;基于"叠加拱承载结构"作用原理,分析得出原"锚网喷+锚索"支护的失效机制为主压缩拱消失和次压缩拱作用受限;针对性地提出巷道修复原则及以"套棚灌浆+非对称穿层斜拉锁棚锚索"协同控制为核心的修复方案。实践表明:所提修复方案可以有效控制巷道围岩非对称大变形。

基于能量法的注浆抬动变形

针对大坝注浆时由于压力控制不当导致的混凝土盖重抬动变形甚至破坏等问题,基于最小势能原理,分别建立单孔与多孔注浆时混凝土盖重抬动变形值的理论计算模型.首先,通过对单孔注浆时的土体与混凝土盖重进行受力分析,建立了单孔注浆时混凝土盖重注浆抬动变形的势能方程,基于最小势能原理推求了单孔注浆时混凝土盖重抬动变形值的解析解;然后,将模型推广到多孔注浆情形,建立多孔注浆时混凝土盖重抬动变形值的解析模型,并分析了各注浆参数对抬动变形值的影响;最后,通过实际工程算例,基于ABAQUS有限元分析软件,建立混凝土盖重单孔和多孔注浆时抬动变形的三维有限元分析模型,分析结果与解析解及现场试验数据吻合较好,表明了解析解的有效性.

银盘水电站现场灌浆试验技术创新

乌江银盘水电站坝基岩体主要由页岩、砂岩及灰岩等软、硬岩相间组成,且受众多泥化夹层、破碎夹泥层及破碎剪切带分割,构成了基岩不均匀变形加剧、软弱夹泥层抗渗透变形能力降低等问题。现场灌浆试验围绕上述亟待解决的工程问题,对夹泥层冲洗设备的研制与应用、夹泥层帷幕幕体的耐压评价、软岩薄混凝土封闭无盖重固结灌浆等技术进行了创新研究,取得了丰富的资料和较好的效果,为银盘水电站的渗控工程设计与施工提供了强有力的技术支撑。

高拱坝有盖重固结灌浆对基础区混凝土温度应力的影响

高混凝土拱坝坝基的有盖重固结灌浆是提高岩体强度的有效方法，然而也将造成混凝土浇筑作业的暂时中断，从而造成固结灌浆层面的长间歇，这与拱坝混凝土浇筑所要求的薄层、短间歇（5～10d）、均匀上升产生矛盾，本文依此为研究重点，从温控角度，以某高拱坝为研究对象，分析探讨了由于固结灌浆造成的长间歇而对混凝土的影响。计算结果表明，长间歇的存在增加了混凝土开裂的风险。

桩基后压浆技术在地铁盖挖车站中的应用

结合无锡地铁大型盖挖车站工程,采用自平衡静载荷试验,对软黏土地基中大直径钻孔灌注桩桩端压浆前后承载力性能进行对比测试研究。结果表明：在硬塑黏土层桩端压浆效果明显,压浆后桩极限承载力增强比例达9.9%~54.6%,桩端阻力增强达30%以上。对压浆后桩承载力实测增值与现行规范理论计算增值比较,结果表明：实测结果能较好地符合规范,可为同类地区地铁桩基后压浆施工提供借鉴。