全程注浆在隧道穿越既有建筑物中的试验研究

厦门市成功大道工程是福建省2005年重点建设项目,项目由多座立交和两条特长城市隧道组成,其中莲前至梧村山隧道里程长度为3700m,采用双洞双向6车道标准。隧道在埔南工业区的685m段采用跨度达34m的浅埋连拱结构穿越地面67栋密集建构筑物。洞顶至地表的覆盖层只有7～24m,水文、地质较差,洞顶基本为杂填土和残积亚黏土层,洞底多为全、强风化花岗岩,地下饱和水位高(局部洞身地处海平面以下20m左右),施工风险极大。为了保证既有地面建构筑物的安全,提出了以过程控制和过程恢复为核心的全过程注浆方案,并预留104#和105#拆迁房为试验楼,采取地面注浆和洞内注浆的方法来进行过程控制和房屋抬升的试验。在现场试验中,根据全过程注浆的思路,提出了建筑物安全风险控制标准。通过室内试验比较了不同浆液的注浆效果,分析实际施工中房屋基础改造和地基注浆加固、动态跟踪注浆以及工后房屋恢复抬升的特点和效果。在注浆过程中进行实时的信息反馈和分析,进而了解注浆工艺和参数与地层加固效果和建筑物抬升效果之间的关系,得出了一系列有意义的结论。试验结果为隧道后续穿越建构筑物施工提供经验和指导,研究思路可为类似的隧道穿越工程提供一定的参考。

地层注浆附加土压力形成及影响因素单元体试验研究

地层注浆已成为既有隧道变形恢复的重要技术,为探明浆液扩散及注浆附加土压力的形成机制与影响因素,设计地层注浆单元体试验,在砂土、橡胶粒地层中分别注入不同含水量的浆液,采用模型试验的方法探究注浆过程中浆液的扩散模式及附加土压力的形成规律,试验结果表明:(1)相比于低含水量浆液,高含水量浆液在砂土地层内易发生劈裂扩散;(2)高含水量浆液在橡胶粒地层中易发生渗透扩散,而低含水量浆液在橡胶粒地层中主要以劈裂扩散为主;(3)低含水量浆液在砂土地层的浆脉厚度大于橡胶粒地层的浆脉厚度,注浆导致的附加土压力也更大;(4)注浆材料与地层土体的物理力学性能共同决定了浆液的扩散发展过程,进而影响注浆附加土压力的大小。

北京直径线暗挖段穿越既有建筑物风险控制

北京直径线暗挖区间段在莲花池东路侧穿白云观南里三栋居民楼,建筑物会由于处于地层沉降槽的不同位置表现出由于不均匀沉降、倾斜和曲率造成的损害。为了保证既有建筑物的安全,减小隧道施工对居民正常生活的影响,提出包括既有建筑物现状评估,建筑物承载能力评价,过程控制和工后恢复在内的全过程风险控制方案。并以该区段9号楼为例进行分析,制定了该楼的风险控制指标和控制标准;对既有建筑物进行评价,分析了施工中的重点和难点;提出了以跟踪注浆和房屋恢复抬升注浆为核心的既有建筑物恢复抬升手段,严格控制地层变形保证既有建筑物的安全。

浆液扩散模式对地层附加土压力影响试验研究

针对现有盾构隧道变形恢复注浆过程中地层附加土压力形成影响因素不明的问题,分别采用不同含水量浆液和注浆方式开展了注浆单元体试验,并对注浆产生的附加土压力及浆液扩散形态进行了分析.试验结果表明:当采用直接法注浆时,浆液的含水量对其扩散模式影响显著,进而影响注浆导致的地层附加土压力;浆液的含水量越低,其流动性越差,注入地层时发生跑浆的可能性越小,因此越有利于地层注浆附加土压力的形成;当采用囊袋法注浆时,地层中的附加土压力增长平稳,注入相同体积浆液后总体产生的地层附加土压力更大.在满足浆液在注浆管内流动性与可注性的条件下,盾构隧道变形恢复注浆过程中建议降低浆液的含水量,以提高浆液稠度,并考虑采用囊袋法进行注浆.