配比对盾构施工惰性浆液性能影响研究

选择5因素(水胶比X_(1)、胶砂比X_(2)、粉灰比X_(3)、膨水比X_(4)、减胶比X_(5))、3水平开展惰性浆液正交试验,分析了各因素对的惰性浆液稠度(锥入度P)、凝结时间t_(s)、固结收缩率ε、28天抗压强度f 28及泌水率η等5个性能的影响规律;采用偏最小二乘回归(PLS)得到基于5个因素的惰性浆液各性能指标的回归公式,将各性能指标的PLS回归值与测试值进行对比以验证回归公式的合理性;在基准惰性浆液中分别掺入减水剂(减胶比X 5=0、0.002、0.004、0.006、0.008)和CMC增稠剂(掺量0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%),测得所制备惰性浆液的锥入度P、泌水率η、黏度μ和流动度F,分析了减水剂及CMC增稠剂的改性效果;讨论了惰性浆液的工程地质适用性。结果表明:水胶比对各个指标影响均较大,胶砂比对凝结时间、固结收缩率影响较大,膨水比与减胶比对锥入度、泌水率影响较大,粉灰比总体影响较小;PLS回归公式可用于惰性浆液配比的优化;浆液配比时,在保证稠度要求的前提下可加入适量减水剂以减小水胶比,也可添加适量CMC增稠剂来改善浆液黏度。

新型单液惰性浆液性能影响研究

盾构隧道管片壁后注浆技术,在解决盾构隧道工程的相关技术难题上发挥重要作用。壁后注浆材料在整个注浆工艺中选取,需综合考虑其注浆效果、相关费用、相关工艺等多个方面。本文选取某工程采用的新型单液惰性浆液作为研究对象,从水胶比、胶砂比、膨胀比、粉灰比四个方面,对其进行室内配合比对照试验,通过研究浆料中各成分对浆液性能的影响,旨在促进壁后注浆技术的应用改进。

盾构隧道惰性浆液同步注浆技术应用

盾构隧道采用惰性浆液注浆施工技术。结合工程实例进行阐述 ,分析其优缺点 。

固废基盾构惰性同步注浆材料力学性能及抗水分散性研究

以典型固废矿渣微粉、粉煤灰、硅灰为原料制备固废基盾构惰性同步注浆材料,采用六因素五水平正交试验,开展了注浆材料力学性能及抗水分散性的试验研究。结果发现:增大碱激发剂模数,减小其掺量,则浆液抗压强度下降;水胶比、膨水比对浆液抗动水冲刷能力的影响较大;碱激发剂掺量和水胶比是影响浆液水陆强度比的主要因素。根据正交试验极差分析和综合性能平衡,确定了注浆材料的优选配合比:水胶比1.00,胶砂比0.45,膨水比0.35,减水剂掺量1.5%(质量分数),碱激发剂模数1.6,碱激发剂掺量20%(质量分数),此时注浆材料28 d抗压强度为13.02 MPa,水陆强度比为80.83%,3 h动水冲刷质量损失率为5.62%;并开展了稠度、凝结时间、泌水率和结石率等性能试验,测试指标均达到了活性浆液的要求。以上研究为工业固废在盾构注浆技术领域的应用提供了一定的研究基础和实验依据。

单液惰性同步注浆浆液的配合比试验研究

为研究注浆材料各组成参数对惰性同步注浆浆液性能的影响规律,配制出高效惰性同步注浆浆液,采用正交试验方法,探讨水胶比、胶砂比、膨水比、粉灰比以及外加剂FDN-3和硅灰对惰性浆液性能的影响,提出惰性同步注浆浆液配比的优化方向,为越来越广泛的盾构隧道同步注浆施工提供借鉴作用。

双仓泥水盾构在复合软弱地层中常压开仓技术研究

依托广州地铁11号线出入段线盾构工程,为解决双仓式泥水盾构在自稳性差、富水渗透性强的复合软弱地层中常压开仓作业难题,经充分考虑盾构机类型、周边环境、方案经济性、作业安全性等影响因素后,进行了惰性浆液填仓+化学浆液地面加固辅助技术研究。研究结果表明:采用惰性浆液填仓+化学浆液地面加固辅助常压开仓技术,地面沉降在可控范围内,开仓作业效果理想。该方法可用于辅助双仓式泥水盾构在相似地层的常压开仓作业。

城市轨道交通盾构同步注浆国内外现状及发展

同步注浆工艺作为盾构施工中的重要环节,其注浆效果对盾构掘进中的沉降控制与及时包裹管片起到重要作用。针对壁后同步注浆的作用进行分析,系统总结同步注浆浆液类型与要求,对比分析3种常用浆液优缺点,结合工程实际需求探讨浆液需求及发展方向。统计国内已建35个地铁盾构施工案例,分析地铁施工采用盾构机类型及管片尺寸,简要分析盾构隧道同步注浆中的热点问题并展开讨论。研究结果表明:浆液种类需根据地层条件进行选取,国内盾构隧道施工过程同步注浆采用单液浆(惰性浆液、可硬性浆液)较多,盾构隧道施工同步注浆双液浆开始逐渐推广,国外盾构隧道施工同步注浆已逐渐向双液浆转变;壁后注浆准确探测与评价对于注浆效果的反馈与地层变形敏感地区至关重要,相关研究有待进一步加强;在含水量大于30%的地层、渗透性极高地层、软弱不均地层且周围近距离穿越建(构)筑物,对沉降控制要求较高的工程中,建议采用双液浆同步注浆施工或辅以克泥效特殊浆液进行施工。

超大直径盾构始发段同步注浆技术研究与应用

盾构掘进过程中会在管片环和周围地层之间形成空隙,从而影响到地层稳定性和隧道管片结构安全性。文章结合南京纬三路过江通道工程始发段的地质特性和同步注浆要求,对单液惰性注浆材料进行了试验,研究了不同胶砂比条件下浆液的工作性能和抗压强度指标。试验结果表明:胶砂比大于0.55的砂浆的工作性能均能满足同步注浆要求。综合考虑强度要求及经济性等原因,决定采用D4组配合比的单液惰性注浆浆液。盾构掘进过程中,地表沉降监测值均在设定的报警值范围之内,证明同步注浆达到预期效果。

泥水盾构砂土液化地层掘进姿态控制技术研究

当前城市地铁隧道普遍采用盾构法施工,但随着盾构施工过程中遇到的地层越来越复杂,对盾构施工技术提出了更高的要求。尤其是在特殊地层条件下,如隧道底部为在震动作用下易液化的粉细砂地层,泥水盾构掘进过程中出现盾体整体"下沉"情况,造成成型隧道管片出现破损、错台、渗水、漏砂及姿态超限等质量、安全问题。以广州地铁八号线北延段某一标出入段线区间盾构隧道为依托,研究砂土液化地层泥水盾构掘进过程中采用盾体底部惰性浆液注入为核心,加强过程参数控制等措施预防液化地层盾体下沉的施工技术。

厚浆使用技术及管理

南京地铁三号线土建工程TA09标段常府街站~夫子庙站区间采用复合式土压平衡盾构机施工,注浆方式拟用惰性浆液(厚浆)注浆施工技术。结合本区间工程实例进行阐述,分析此项技术的运用效果,总结经验。

地铁盾构隧道同步注浆塑化浆液研究

介绍地铁盾构隧道同步注浆塑化浆液的浆液配比研究和工程应用情况，并在浆液性能指标等方面对同步注浆原使用的惰性浆液和塑化浆液进行了较全面的比较。

大直径泥水盾构穿越敏感环境变形控制材料研发及控制参数研究

为解决大直径泥水盾构穿越敏感环境时引起的地层变形问题,以武汉地铁8号线越江盾构隧道工程为依托,分析了不同施工控制参数下建筑物的剩余变形能力,选取变形曲率作为基本控制参数,制定盾构穿越前的变形控制标准;从泥浆膨润土改性剂、壳体土体损失控制惰性浆液、同步注浆浆液三个方面开展地层变形控制材料研发及控制参数研究,研究结果表明:新研发配置的膨润土改性剂配比为渗透剂∶分散剂∶稳定剂∶水=15∶0.1∶0.1∶84.8,最优掺量为20%;研发的惰性填充材料具有凝胶时间短、黏度高、抗冲刷性能好、抗沉陷效果好等优势;配置的专用塑化剂最优添加范围为0.4%~1.2%,壁后注浆浆液最优配比为:水胶比1.13、胶砂比0.21、膨水比0.23、粉灰比5.16、添胶比0.03。基于现场的实测数据,验证了变形控制材料的实用性,有效保障了武汉地铁8号线大直径泥水盾构长距离穿越棚户区建(构)筑物的沉降控制,其研究成果可为同类工程提供技术支持。

盾构隧道施工中同步注浆新材料的实验研究

位移的大小是综合控制盾构工法的主要参数之一。盾尾间隙引起的地层损失在总的地层损失中所占比例较大,而减小盾尾间隙及其引起的地层损失较为成熟的方法,是在盾尾后部注浆以填充盾尾的间隙,本文就是从注浆材料出发,将不同注浆材料对地面沉降的影响加以对比研究。