软弱地层下穿盾构施工隧道对既有铁路路基变形的影响分析

基于长春地铁2号线某盾构区间下穿长双烟铁路工程研究软弱地层下盾构隧道下穿施工引起上部铁路路基沉降的影响规律,采用FLAC3D有限元软件进行模拟,研究铁路路基在不同施工工况下的沉降分布规律,并分析了土仓压力、注浆压力及深孔注浆加固作用下铁路路基的沉降影响。分析结果表明:盾构左线施工对铁路路基的扰动大于盾构右线施工;既有铁路路基的沉降量不受土仓压力的影响,但随着注浆压力的增加而降低;采用深孔注浆加固后铁路路基的最大沉降量满足《普速铁路线路修理规则》中的规定。分析结果可为软弱地层条件下盾构下穿铁路路基施工提供一定的参考依据。

近海复杂地层下城市轨道交通TBM选型优化与掘进参数控制

[目的]为提高TBM(隧道掘进机)的地层适应性,解决青岛地铁2号线(以下简称“2号线”)西延段近海复杂地层下TBM选型的难题,需对TBM选型进行优化,并对其掘进参数进行控制。[方法]通过地质条件适应性、施工灵活度及掘进效率等方面,对适宜硬岩掘进的TBM类型进行了综合比选。针对2号线TBM掘进区间存在的穿越断裂破碎带、始发空间不足、小曲率半径施工及不具备吊出条件等工程难点,对TBM进行了优化设计。确定了不同等级围岩下双护盾TBM的推力、扭矩、刀盘转速及净掘进速率等参数的取值范围。[结果及结论]经综合比选,2号线西延段近海复杂地层选用DSUC型双护盾TBM施工。该型TBM具有良好的地层适应性,支护方式灵活多样,通过优化刀盘、盾体及后配套台车设计,改进始发、拆解、小曲率半径施工方案,完善超前加固及导向系统,使TBM应用更加经济合理。双护盾TBM在中硬岩层中掘进时,可适当增加推力和扭矩,以提高净掘进速率;而通过断层破碎带时应严格控制掘进参数,以减少对掌子面的扰动。

复杂地层下桩锚支护基坑变形特性研究

随着基坑工程的快速发展,地层分布情况变得愈发复杂。为了研究复杂地层下桩锚支护基坑的变形特性,本文以成都某建筑基坑工程为研究对象,采用有限元计算的手段,对桩锚支护结构下基坑的变形特性展开分析,研究基坑开挖下围护桩变形受力、周边地表沉降、坑底隆起变形以及周边土体水平位移的变化规律。研究表明:围护桩的水平位移呈现减小趋势并在桩顶处位移最大,弯矩呈先增后减趋势;而地表沉降以“V”字形状分布,并在距离基坑侧壁4m处地表沉降最大,后逐渐减小至0;基坑底部底板隆起范围约为底板以下20 m深度内的土体,整体变化较小。研究结果可为复杂地层下基坑支护结构设计提供一定的参考。

软弱地层下临近居民建筑深基坑围护施工技术研究

在我国不断推进城市现代化建设工作的过程中,城市中出现了越来越多的深基坑开挖工程。我国很多经济发展较好的城市都属于河道冲击形成的地层,在此种地质条件下,很多工程建设需要解决保护原有居民建筑的问题。在本文中笔者以位于上海市闵行区的一个项目为例,深入研究软弱地层下邻近居民建筑的深基坑围护施工技术。

砂性地层下类矩形盾构机刀盘布置方案研究

类矩形盾构机的切削断面形状并非中心回转对称,如何根据不同的地质条件选择适合的刀盘布置方案是类矩形盾构机研制的难点。依托杭州市轨道交通四季青站工程项目,对比在黏土地层与砂性地层2种施工条件下,类矩形盾构机的施工参数,发现盾构机在砂性地层中所受的推力、扭矩均较大,且存在较大冲击。原偏心多轴驱动仿形刀盘的结构形式,无法满足砂性地层中的施工工况。针对性地研究设计1种刀盘布置方案,采用2个X形大刀盘+2个可伸缩式圆形辅刀盘的组合切削形式,并增加带伸缩功能的辅刀盘驱动、切削盲区处壳体结构、土体改良等关键功能。该刀盘布置方案的研究与实践对提高类矩形盾构机的地层适应性有着重要意义。

复合地层下穿高铁超大矩形盾构隧道开挖面的极限支护力

为了保证超大矩形盾构隧道开挖面的稳定性,依托某超大矩形盾构隧道工程,采用理论分析、数值模拟和现场监测方法对复合地层下穿高铁超大矩形盾构隧道开挖面的极限支护力进行了研究,提出了复合地层下穿高铁超大矩形盾构隧道开挖面临界破坏模式,并基于极限平衡理论推导了极限支护力计算方法。数值模拟和现场监测结果表明:提出的极限支护力计算方法与数值模拟和现场监测的误差分别在10.40%~18.30%和11.19%~16.85%区间,说明极限支护力公式安全可靠,可应用至实际工程中。研究结果可为类似工程开挖面稳定性控制提供参考。

上软下硬地层下盾构近距离穿越房屋影响分析

城市盾构施工不可避免的会穿越建筑物。现依托南昌轨道交通4号线桃苑路站-绳金塔站区间盾构上软下硬地层近距离下穿建筑物项目,采用plaxis 3d软件分析隧道盾构施工顺序对建筑物以及地表沉降的影响,分析不同施工顺序、不同盾构速度、掌子面压力值及盾构隧道开挖面离建筑物距离对建筑物桩基沉降影响。结果表明:先施工右线再施工左线相比其他施工顺序对建筑物桩基沉降影响最小,模拟结果与实际监测结果较符合;盾构速度越快,土的固结时间越少,对建筑物的影响越小;掌子面压力越大,对土体的扰动越大,对建筑物的影响越大;隧道开挖面离建筑物距离越远,对建筑物的影响越小;当开挖面距离建筑物桩端垂直距离超过7m时,隧道离桩基水平距离对地表沉降的影响就很小。结论对于南昌地区地铁盾构施工具有一定的指导意义。

不同地层下大直径盾构隧道列车振动响应研究

为了探究带中隔墙的管片结构在不同地层下列车动力响应的差异,结合上海机场联络线工程中隔墙顶部“韧性节点”设计方案,建立考虑不同地层情况的道床-衬砌-土体三维有限元模型,采用动力时程的分析方法,研究了盾构隧道在不同地层时所受列车荷载的动力响应规律。结果表明:“韧性节点”的设计有利于优化隧道中隔墙的受力;列车荷载通过隧道结构时,衬砌底部的动力响应最大,腰部次之,衬砌顶部最小,衬砌顶部动力响应较底部减小了12.3%;隧道周围土体刚度越大,其加速度响应越小,衬砌变形越小;在振动响应传递的过程中,黏土地层的耗散最小,砂土地层的耗散最大,相差38%。综合分析来看当隧道位于黏土地层中时,需要加强衬砌结构的减振措施。

复合地层下h型抗滑桩的受力特性及桩间距影响研究

为研究复合地层下h型抗滑桩的支护效果及结构受力特性,以水库边坡为例,采用Flac 3D软件模拟了不同桩间距下的边坡支护模型,从剪力、弯矩和位移等多个角度分析了抗滑桩的受力特性。结果表明:天然工况下边坡将发生滑动破坏,最大剪应变增量位于滑面底部,支护后边坡剪应变得到有效约束;在综合考虑边坡治理效果以及材料成本的条件下,选用4m间距的h型抗滑桩适用于该边坡治理。

复杂地层下穿湖泊顶管施工关键技术分析

顶管掘进施工是水利工程中常用的地下工程施工方法,对于复杂地层下穿湖泊顶管施工顶力计算和施工技术要求较高。为此,本文依托珠三角水资源配置工程东莞配套松山湖水厂一期管线工程顶管下穿松山湖工程,采用理论推导方法,计算得到了顶管顶力值,验证了施工的安全性,阐述了顶管掘进施工关键技术,为类似工程提供参考。

复杂填海地层下双基坑近接开挖相互影响分析

依托深圳市滨海大道交通综合改造工程,建立近接双基坑开挖三维数值仿真分析模型,验证现场监测数据准确性后,基于数据与该模型对不同开挖顺序的各工况进行数值模拟计算,探明近接基坑地连墙侧移、内撑轴力和坑外地表沉降等关键参数在不同开挖顺序工况下的响应规律,对滨海大道基坑开挖、支护的设计施工具有一定的指导意义,可以为类似的近接基坑开挖工程提供有益的参考。

超硬地层下地下连续墙关键施工技术

超硬地层是基坑支护施工中常见的复杂工况之一。依托恒大中心项目对超硬地层区域地下连续墙关键施工技术进行分析研究,探讨超硬地层中地下连续墙施工的质量控制技术,确定了单槽五个引孔的引孔方式,旋挖钻、成槽机以及铣槽机三种机械配合的成槽施工工艺,并给出了部分针对于类似工程的施工建议。结果表明,提出的单槽五个引孔的引孔方式以及旋-抓-铣的施工工艺具有良好的可行性。

灰岩富水岩溶地层下双模盾构施工技术

为避免富水岩溶复合灰岩地层中盾构掘进导致喷水涌砂、地层塌陷等施工风险,依托于广州市某地铁区间工程,从溶洞处理、盾构选型、施工管控处治等方面对与此地层相配套的双模盾构施工方案与技术进行研究。研究表明:对溶洞注浆预处理可有效提高富水岩溶地层的稳定性;串联式泥水/土压平衡双模盾构对此类地层适应性较好,可解决岩块滞排问题;严格执行掘进控制和适当改造设备,有利于保证复合地层中的正常掘进施工。

地下连续墙在复杂圆砾地层下成槽质量优化措施研究

地下连续墙在城市基础设施建设中的应用十分广泛。由于圆砾地层的厚度大、透水性强、稳定性差,施工时稍有不慎就会导致墙体不稳定或发生变形,因此,地下连续墙在复杂圆砾地层下的成槽施工质量至关重要。基于此,本文分析了圆砾地层的特点和地下连续墙成槽施工的难点,提出了地下连续墙在复杂圆砾地层下成槽质量的优化措施,旨在为相关从业人员提供有益参考。

软弱地层下穿高铁超大矩形顶管盾构隧道施工稳定性研究

为保证超大矩形顶管盾构隧道近接下穿高速铁路施工稳定性,本文依托某火车站地下通道工程,建立软弱地层近接下穿高铁超大矩形顶管盾构隧道施工力学模型,结果表明:(1)埋深因子越大,地表沉降、轨道变形和管节收敛变形越大,管节安全系数越小;(2)黏聚力因子和内摩擦角因子越大,地表沉降、轨道变形和管节收敛越小,管节安全系数越大;(3)管节因子越大,地表沉降、轨道变形和管节收敛逐渐减小,管节安全系数增加;(4)软弱地层超大矩形顶管盾构隧道近接下穿高铁施工时埋深因子越小,黏聚力因子、内摩擦角因子和管节因子越大,其施工稳定性越好。研究成果可为类似工程提供参考。

复合地层下盾构掘进速度模型的建立与优化

在盾构隧道掘进过程中,需要根据地质情况选择合适的掘进参数,掘进参数的正确选择可以有效地提高掘进效率,减少刀具磨损和保持开挖面稳定。文章结合穗莞深城际轨道交通SHZ-3标虎门商贸城站到长安厦边站盾构区间工程,对掘进参数进行了正交试验,通过对掘进参数的采集与分析,建立了盾构掘进速度的参数模型,并以掘进速度最快为目标函数对参数模型进行了优化,得到了复合地层下盾构掘进速度的最优化掘进参数。研究结果为相同地层下盾构掘进参数的设定提供了理论基础,同时也可为其它地层的盾构施工提供参考,具有重要的工程价值。

复合地层下盾构换刀技术研究

盾构机在复合地层中换刀是一项难度系数较大的危险作业。本文以穗莞深城际轨道交通线隧道工程为背景,针对本隧道工程所处复合地层的特点,通过旋喷桩加固地层的方法,保证了掌子面土体的稳定性,有效地避免了土体因压力差而发生坍塌的事故,成功实现了常压换刀作业,为类似工程的换刀作业提供了重要借鉴。

不整合地层下煤层开采覆岩裂隙场发育特征

以宁夏石嘴山矿西区3号煤层开采为工程背景,采用相似模型试验、数值模拟计算,研究深部不整合覆岩下煤层开采所引起的裂隙发育特征,并对两种方法分别得到的裂隙带形态进行对比分析。由于煤系地层与上覆地层不整合,开采扰动后应力重分布及覆岩裂隙发育具有其特殊性。研究发现:煤层开采过程中,采空区周围出现"应力拱";地层不整合面的存在阻隔了煤层开挖引起的应力重分布时的应力传递,使开采扰动后主应力在不整合面下方局部呈现应力集中现象,从而使不整合面下方附近岩体的破坏程度加剧,使裂隙带最终形态为"左高右低"的非对称"马鞍形"。

复合地层下盾构刀盘滚刀刀具的布置与优化

盾构滚刀刀具直接与岩土接触并进行切削。在复合地层下,滚刀布置的优劣和刀具的寿命与盾构掘进性能的好坏有着直接的联系,影响着盾构的施工效率。以滚刀的布置规律为基础,结合工程实例,分析了某复合地层下影响盾构滚刀刀具布置的关键因素和盾构刀盘刀具的轨迹曲线,并对刀盘的力学性能进行了校核,最后利用遗传算法对滚刀刀具的布置进行了优化,实现了刀盘滚刀刀具布置的最优化。研究结果为复合地层下盾构刀盘刀具的合理布置提供了理论依据,同时也保证了盾构施工的安全性,对提高刀具的使用寿命具有重要的科学意义与工程价值。

中国南方海相地层下组合地震采集方法研究

中国南方海相地层“下组合”油气勘探领域广泛,但地震地质条件异常复杂。通过近几年的勘探实践,形成了一套实用的野外地震资料采集技术——基于饱和激发概念的激发方法、多检波器组合接收技术、小道距高覆盖次数变观观测技术、浅层反射法与微测井相结合的表层结构调查方法、盒子波调查干扰波技术、针对目标的观测系统设计技术、试验方法与试验资料量化分析技术和复杂山地测量技术、SPS实时监控技术、适应不同地表的钻井成井技术、闷井方法、精细表层结构调查方法、综合静校正技术等。应用这些方法技术,在黔中-川东南三叠系-震旦系碳酸盐岩裸露区获得了可用于构造解释的高品质地震剖面;改善了米苍-大巴山中央造山带推覆构造南沿的地震资料品质,发现和落实了一批构造和岩性圈闭;在江南隆起前震旦系变质岩出露区得到了高品质的地震剖面;提高了中下扬子平原水网地区地震资料的品质。