岩溶强烈发育区大直径盾构刀具应用研究

岩溶强烈发育区,掌子面极其不平整、岩石强度高,刀具异常损坏严重,大直径盾构掘进存在极大的施工风险,本文以大连地铁跨海隧道盾构掘进为研究对象,通过配置常压换刀刀盘,降低海底换刀风险;刀具适应性研究,设计发明新型刀圈及刀具采用梯度合金材料,提高刀具在岩溶硬岩地层适应能力;开发换刀管理平台,提高刀具损坏判断能力等关键技术研究,安全、平稳的完成了隧道掘进,总结出丰富的施工和刀具管理经验,提出了海域岩溶大直径盾构刀具配置方案及管理方法。

岩溶复杂发育区公路桥梁地基适宜性分析研究——以赤石特大桥为例

赤石特大桥是一座修建在岩溶复杂发育区的公路桥梁。大桥场地内由于构造作用与岩溶作用叠加,导致岩溶复杂发育,钻孔揭露最大发育深度超过100m。工程勘察采用钻探、物探相结合的勘察方法,揭示了场地内垂直岩溶与顺层面岩溶两种岩溶类型,查明了场地内岩溶发育的基本特征。从场地内的岩溶水文地质条件、岩溶充填物性状特征、桩基施工扰动影响等方面对场地岩溶地基的工程适宜性进行了详细分析和科学评价,提出了桥梁初始设计方案4×200m刚构桥的12号、13号主墩不适宜设置在岩溶发育深度大的溶塌角砾岩内这一重要地质问题,解决了桥梁结构需跨越的岩溶不稳定区域这一关键地质问题,并最终确定了主桥采用3×380m斜拉桥结构和4个主塔的安全位置。合理确定了5号主塔采用扩大基础,6号~8号主塔采用群桩基础,并评价了不同岩溶类型的桩侧摩阻力的确定原则。研究成果对岩溶复杂发育区的桥梁地基勘察具有借鉴价值。

断层发育区桥梁桩基的承载性能分析与优化设计

通过分析桥梁桩基的受力原理、竖向承载力的影响因素和计算方法,采用自制模型箱进行模拟操作,测试断层发育区与桥梁桩基水平距离对桩基竖向承载力、桩身轴力和桩侧阻力的影响。研究结果表明,当断层发育区与桥梁桩基水平距离≤2 d_(1)时状态不稳定,≥8d_(1)时,断层发育区对桥梁桩基竖向承载力影响可忽略不计;覆盖层厚度占桩长比例增加时,桥梁桩基竖向承载力增大;相同竖向荷载力作用下,断层发育区与桥梁桩基水平距离越小,桥梁桩身轴力变化越小;水平距离越小,桥梁桩身中上部桩侧阻力可分担大部分桥梁顶部荷载,因此桩身下部分桩侧阻力较小。因此,针对断层发育区桥梁桩基的优化设计方案,可以提高桩基的承载能力和稳定性。

赣西山岭重丘岩溶发育区老桥软基沉降监测与分析

本文以赣西山岭重丘岩溶发育区某老桥为例,介绍了该桥软基沉降监测方案的设计与具体的实施方案,并对塑料排水板路基和混凝土搅拌桩路基的沉降、水平位移、土体参数和孔隙水压力进行监测与分析,结果表明,该桥软基沉降具有明显的时段性特征,可为类似地区老桥软基沉降监测与防治提供参考,为国内同类项目提供经验借鉴和经验推广。

超深MJS工法在岩溶发育区截水帷幕中的应用研究

MJS工法引入国内后其适用范围不断扩大,加固深度从30m加大到60m左右。当周边环境敏感、深度较大时,可采用MJS工法施做截水帷幕。既有工程中未见MJS工法用于灰岩溶洞区截水帷幕的案例,文章以广州地铁某车站为例,详细介绍岩溶发育区57m深垂直MJS工法截水帷幕的设计、施工以及施工过程中异常情况的处理。研究应用实践表明:(1)提前处理溶土洞及裂隙是保证岩溶区MJS工法桩加固效果的必备措施;(2)MJS工法具备孔内强制排浆功能,其施工对围护结构变形、支撑轴力的影响均较小;(3)围护结构底部未嵌入稳固的岩层时,围护结构测斜数据应根据顶部水平位移监测值进行校核修正。相关研究成果可为岩溶发育区MJS截水帷幕的应用提供参考和借鉴。

岩溶发育区旋挖灌注桩的施工工艺及其有限元模拟分析

通过研究旋挖灌注桩在岩溶发育地区的施工工艺,确定具体的施工流程,基于Abaqus软件对岩溶地区旋挖桩施工过程进行模拟,分析施工过程中桩基及桩周岩体的受力状况,为汤刘特大桥的桩基施工提供安全保障。

富满油田超深碳酸盐岩油气藏走滑断裂带有利储层发育区研究

塔里木盆地富满油田超深海相碳酸盐岩油气资源丰富。受埋藏深度大、构造活动强的影响,其碳酸盐岩有利储层难以预测,严重制约富满油田的勘探开发。该文利用地震资料、测录井及试油资料,明确了走滑断裂纵向分层、平面分段的特征,结合走滑断裂破碎带的结构,探讨了不同特征走滑断裂带下有利储层的发育位置。研究表明:压扭段断裂有利储层发育在主干断裂中部;张扭段断裂有利储层位于两条主干断裂之间垂向断距较大一侧;走滑平移段断裂有利储层位于整个主干断裂带;复合段断裂有利储层为主干断裂附近垂向断距较大一侧。勘探结果证实,四种类型走滑断裂有利储层的发育位置与研究结果一致。该研究对富满油田碳酸盐岩有利储层的预测和井位部署具有借鉴意义。

岩溶发育区桥梁桩基础勘察设计

为探索钻探、孔间CT、管波等综合物探勘察手段在岩溶强烈发育区桥梁桩基勘察设计中的应用效果,以某桥梁工程为例,首先提出了包括初步物探、逐桩物探等在内的综合勘察方案,并展开桩基础勘察设计;然后结合溶洞顶板稳定性分析,探讨了岩溶发育区桩基持力层及嵌岩深度的确定,分析过程及结果可为岩溶发育区桥梁桩基勘察设计提供参考。

秦岭陡坡—岩溶发育区耦合作用下高速公路桥梁桩基础稳定性研究

为了研究秦岭山区陡坡—岩溶发育区耦合作用下高速公路桥梁桩基础的稳定性,以实际工程十天高速公路(略阳—陕甘界段)为背景,采用FLAC3D建立数值仿真模型,分析了秦岭陡坡—岩溶发育区桩基水平承载力。结果表明,溶洞对桩基水平承载力的影响程度大于陡坡。无溶洞、坡度为0°和顶板厚度1.5 m、坡度60°的桩基水平承载力分别为485.00 kN和323.84 kN,降低了33.2%。提出了桩基水平承载力预测公式,为相关类似工程提出借鉴。

岩溶发育区冲击成孔灌注桩常见成孔事故及处治方法

岩溶发育区因存在溶洞、裂隙和半边岩等给桩基施工带来了极大困难。冲击成孔中漏浆、塌孔、桩孔倾斜等事故已有常规处治方法:针对漏浆、塌孔问题,采取片石黏土回填、注低强度等级混凝土、钢护筒跟进、注浆加固法等处治措施;针对桩孔倾斜问题,采用回填片石纠偏、爆破纠偏和引孔纠偏等处治措施。这些方法的效果各有优劣,都有适用条件,关系到冲击成孔灌注桩的成功应用。

岩溶强发育区场地类别划分探讨及对超高层结构设计的影响

广州某项目处于岩溶强发育区,在拟建场地大面积为Ⅱ类的情况下,勘察单位根据从天然地面起算的覆盖层厚度将溶沟部分区域的场地类别划分为Ⅲ类。设计单位宏观地从场地概念、微观的以地下室底板底起算覆盖层厚度进行充分论证探讨,认为整个项目场地类别可按Ⅱ类进行设计,并顺利通过超限审查和施工图审查。此外对比了采用《高层建筑混凝土结构技术规程:JGJ 3—2010》[1]及《高层建筑混凝土结构技术规程:广东省标准DBJ/T 15-92—2021》[2]因场地类别不同对超高层结构设计影响的差异,同时对T1栋超高层采用文献[2]分别按Ⅱ类、Ⅲ类场地计算,结果表明:对于长周期结构,地震影响系数对场地类别的敏感性文献[1]低于文献[2];T1栋调整前的基底剪力Ⅲ类场地比Ⅱ类场地大35%,调整后的基底剪力Ⅲ类场地比Ⅱ类场地大10%;T1栋最终按Ⅱ类场地进行设计,节约造价约5%~8%。

断层发育区公路桥梁桩基受力特性研究

文中结合实际工程,采用离心模型试验的方法,探讨了断层发育区对桩基础竖向承载特性的影响机制。试验结果显示,当断层水平距离增加时,桩基础呈现出加速度放大和沉降减小效应。断层对桩基础轴力有显著影响,且其影响随水平距离增加而递减。断层两侧桩基础的轴力分布不对称,上盘桩基础的轴力高于下盘桩基础,这与断层导致桩侧土体强度降低和范围缩小有关。另外,由于断层倾角的存在,下盘岩土体受到挤压作用,稳定性和强度提升,从而对桩基础产生较大约束作用,使得下盘桩基础的桩身轴力降低。

断层发育区地震引起的桥梁桩基动力响应

文章以某断层发育区的桥梁为研究对象,通过振动测试模拟了该桥梁桩基在地震作用下的动力响应特征。研究结果表明,断层上、下盘桩的加速度峰值由桩顶从上往下逐渐降低,这是由于地震波传播路径和桩基条件等因素的影响所导致的。同时,断层下盘桩身各处的加速度和桩顶的放大系数均小于断层上盘。此外,断层上、下盘桩顶的放大系数k值以及加速度峰值均与地震动强度呈现负相关,说明桩基的动力响应随着地震动强度的增加而减弱。而断层上、下盘桩身的弯矩峰值则呈现M形变化趋势,其原因可能是由于地震波传播过程中的反射和干扰等因素所引起。

采煤工作面地质构造发育区瓦斯治理技术研究

采面开采范围内地质构造发育时容易引起瓦斯集聚,预先布置的瓦斯抽采钻孔在构造影响下抽采效果不佳,采面回采至地质构造发育区,容易出现瓦斯超限问题。以31102综采工作面地质构造发育区瓦斯治理为工程背景,在原有本煤层抽采、采空区埋管等瓦斯治理措施基础上,通过综合使用区域排查、面内探测和浅孔注水等措施,进一步对构造影响区煤层瓦斯进行治理,并提出具体的瓦斯治理技术方案。现场应用后,采面在地质构造发育区内回采时,瓦斯涌出在正常范围内,回风巷及回风隅角瓦斯浓度均在安全范围内,采面可保持较快速度回采,取得了较好的瓦斯治理效果。

岩溶发育区域盾构隧道下穿深基础建筑的风险分析及处理措施

在项目隧道下穿施工中积极采用科学的施工技术提升项目风险控制效果,基于此,本文针对盾构隧道下穿一栋5层框架结构建筑的情况,探讨了在岩溶地层条件下,盾构施工对周围土体扰动和变形可能导致的主要风险点,包括水平偏移和竖向沉降。文章指出,在施工过程中应采取有效的风险管理和控制措施,如地质勘察、地层加固技术和监测测量,以确保施工安全和保护周边建筑物的稳定性。

采空区与裂隙发育区耦合影响下公路隧道围岩变形特征研究

山岭隧道在设计与施工中常面临同时穿越采空区与裂隙发育区的不利工况,极易引起开挖面岩体失稳、围岩大变形、塌方等地质灾害。文章依托太原西北二环高速公路辛庄上隧道工程,采用FLAC3D软件对其分层开挖过程进行数值模拟分析,研究了采空区与裂隙发育区的相对位置关系对围岩变形特性的影响规律。研究结果表明:采空区与裂隙发育区空间相交将导致围岩位移量值明显增大;在采空区与裂隙发育区位置处,围岩位移发生突变;若采空区与裂隙发育区相隔一定距离,围岩位移存在相互干扰现象;当采空区位于隧道拱底下部时,裂隙发育区对采空区内隧道拱底、拱顶处围岩位移的影响更明显。

岩溶发育区地下综合管廊盾构施工注浆技术

岩溶发育区盾构法施工极易造成螺旋输送机喷涌及盾构机掘进姿态突变,施工难度大,安全风险高。本文以深圳市地铁16号线共建管廊综合井1~9区间线路穿越多个岩溶地段的实际工程案例,分析该项目岩溶发育区盾构法施工及注浆技术要点,对同类型工程项目具有一定的借鉴意义。

岩溶土洞发育区地基塌陷的治理

岩溶土洞是一种特殊的岩溶现象 ,具有埋藏浅、发育快、分布密、易引发地面塌陷的特点 ,对工程建设危害极大。本文以郴州师范学校教职工生活区地基塌陷治理工程为例 ,对岩溶土洞的分布规律、形成机理及地基塌陷原因进行了分析 ,并简要介绍了岩溶土洞的治理措施。

特低渗透油田裂缝发育区剩余油分布及调整技术

安塞油田为特低渗透油田，局部裂缝较发育，注水开发后部分油井含水上升快，而周围存在较大范围的低产低效井，降低了注水波及系数，影响油田开发效果。通过研究裂缝发育区水驱油特征并认识其剩余油分布规律，提出挖潜裂缝发育区（ 块） 剩余油的调整技术。现场应用结果表明，该技术能有效地改善油田开发效果。研究过程中，应用微观砂岩模型观察双重孔隙介质模型的水驱油方式，结合裂缝发育区典型井组动态反映、沿裂缝注水试验及检查井的结果，确定安塞油田裂缝发育区水驱油方式主要为裂缝部分基质孔隙驱油，其结果是剩余油大量分布在裂缝侧向，并且主要受油层物性、裂缝发育程度及井网部署方式的控制。提出与裂缝垂直距离约１２０ｍ 加密调整是安塞油田裂缝发育区目前有效的调整方向。图１ 表２ 参１（ 熊维亮摘）

高瓦斯厚煤层采动裂隙发育区瓦斯抽采技术

针对高瓦斯厚煤层开采过程中采动裂隙发育区瓦斯涌出量大的问题,通过现场观测得知采空区瓦斯和邻近层瓦斯占工作面全部涌出瓦斯的50%以上,并确定了工作面裂隙带高为15.68～28.68m。基于此,提出了在传统本煤层瓦斯抽采和邻近层瓦斯抽采的基础上,在采动裂隙发育区采用高位钻孔抽采瓦斯的方法进行瓦斯抽采,并确定了瓦斯抽采的相关参数。实践表明:裂隙带邻近层高位钻孔瓦斯抽采效率大于本煤层瓦斯抽采和单纯邻近层瓦斯抽采效率,工作面瓦斯抽采率达53%。