浅析大田口渡槽工程中止水措施的应用

文章通过橡胶止水带和紫铜片止水的详细对比,阐述了大田口渡槽选用紫铜片止水的原因,并对紫铜片止水、水泥基防水涂料、止水撑杆等止水措施在长葫灌区团结干渠大田口渡槽整治工程的应用实例进行了介绍和分析,可对渡槽止水方式的选择提供借鉴和参考。

富水砂卵石地层盆形冻结止水技术研究

为解决全断面砂卵石地层地下工程的地下水控制问题,提出盆形冻结止水技术。首先,采用三轴力学试验研究冻结砂卵石的压缩力学特性和蠕变力学特性;然后,采用大尺度物理模型试验和数值模拟方法研究盆形冻结的温度场扩展规律,并根据研究结果进一步提出盆形冻结积极冻结期的群孔布置技术和维护冻结期的精细化控制技术。结果表明:1)低围压(小于3 MPa)条件下,三轴抗压强度与围压呈正线性相关,然后围压继续增大时,强度基本不变;基于损伤理论建立冻结砂卵石全过程蠕变模型。2)荷载对冻胀率及融沉系数影响最大,细粒土质量分数次之,原状饱和砂卵石是不冻胀材料,并由此建立饱和砂卵石冻胀率及融沉系数三维预测模型。3)基于大型物理模型试验及数值模拟结果,盆形冻结可以在地下水渗流条件下形成完整的盆形结构,起到有效止水的效果。4)盆底冻结管在冻结过程中表现出与单管冻结迥异的“群孔效应”,根据试验结果提出包含冻结管间距、土体导热系数、渗流速度3因素的积极冻结期冻结管合理间距的确定与布置技术。5)为节约维护冻结期的能源,提出隔排切割冻结管、仅保留盆壁冻结管2种维护形式以对冻结区域进行精细化控制,经过分析,2种方式均可以有效满足盆形结构维护期的冷量供给,保持完整的盆形形态。

船闸止水材料性能劣化规律试验研究

平陆运河河口船闸受咸水入侵及船闸闸室频繁灌泄水作用,形成了受紫外光照强、氯盐侵蚀及高频干湿交替共同影响的特殊腐蚀环境。然而,船闸止水材料在这一特殊服役环境下的性能劣化规律不甚明了。为此,文章开展了针对船闸止水材料在纯紫外老化环境、紫外老化与咸水高频干湿交替环境下的加速劣化试验,研究了四类橡胶止水带(包括:普通、OMEGA、GB、超高性能止水带)材料硬度、拉伸强度、断裂伸长率以及极限弹性模量随时间的劣化规律。结果表明:纯紫外老化环境下,四类橡胶止水带材料的硬度、极限弹性模量随劣化时间呈增大趋势,拉伸强度呈先增后减的变化趋势,断裂伸长率则单调减小;紫外老化与咸水高频干湿交替环境下,四类橡胶止水带材料的硬度、拉伸强度、断裂伸长率均随劣化时间呈减小趋势,极限弹性模量则单调增加。研究成果可为平陆运河河口船闸结构缝止水材料的优选类型提供重要参考依据。

考虑径向侧止水摩阻及阻尼的弧门动力特性

针对水工钢闸门动力特性研究中没有考虑止水与闸门相互作用的问题,提出采用近似非线性模态分析法即有预应力模态分析法来探究径向侧止水摩阻及阻尼对弧形钢闸门动力特性的影响。通过建立弧门空间结构和止水结构的模型来模拟止水与弧门间的相互作用以及水流边界条件,并综合考虑了止水的几何非线性、材料非线性和接触非线性,止水径向摩阻、阻尼以及弧门与水流的耦合作用。结果表明:当考虑流固耦合作用时,弧门整体结构的振动频率下降明显,无止水作用弧门低阶频率的最大降幅为52.06%,有止水作用弧门低阶频率的最大降幅为44.89%;当考虑径向侧止水摩阻及阻尼作用时,流固耦合作用下弧门低阶频率的最大降幅为16.97%,无流固耦合作用弧门低阶频率的最大降幅为16.52%。径向侧止水摩阻及阻尼对水工钢闸门的动力特性有一定的影响,在探究闸门动力特性时要综合考虑止水的径向摩阻、阻尼作用及闸门与水流的耦合作用。

高混凝土面板堆石坝接缝止水设计综述

接缝止水是高混凝土面板堆石坝设计的关键技术问题之一。对国内外高混凝土面板堆石坝接缝止水设计研究进展进行了综述,主要包括止水变形控制标准与止水结构设计两大方面,对目前中国高混凝土面板堆石坝接缝止水结构设计的基本思路及工程实践进行了回顾。研究认为采用数值计算结合工程经验确定接缝止水变形控制标准是合适的。目前接缝止水的新技术集中在表层填料止水及其保护盖板、垂直缝柔性嵌缝材料等方面。混凝土面板堆石坝接缝止水后续研究的重点为表层止水结构创新、止水结构简化设计、防挤压破坏措施、止水耐久性提高方法和修复技术。

新型后浇带超前止水技术应用

对于地下水水位较高的地区,底板后浇带未封闭时漏水的情况经常出现,为提升底板后浇带的施工质量,以上海某工程为例,设计了一种改进超前止水工艺,并在底板后浇带中设置预留洞口,减少后浇带的积水,降低垃圾清理难度。实践证明,本工艺有效保证了结构防水性能,提升了施工效率。

最终接头超宽超长M止水带安装工艺研究

深中通道采用整体预制水下推出式最终接头新技术。为了满足后焊接工序处于无水环境,推出段及扩大段之间设置“M止水带+充气式止水带”作为后焊段施工期临时止水措施,M止水带是第1道止水措施,也是最重要的一道止水措施。深中通道最终接头M止水带为目前世界最大规格尺寸止水带,安装质量要求高,为此研发使用特殊工装工艺安装的工法,解决了超大、超宽止水带安装难题,确保安装质量。通过深中通道最终接头现场实践,该工艺可在类似工程中参考应用。

高水压地层顶管出洞止水环漏浆处理技术研究

在长距离顶管施工过程中,始发洞门可能因长期受地下水压过高、钢套环承压变形、止水胶圈长期受拉应力而失效等原因出现洞门漏浆、漏水问题,从而造成顶力陡增现象,随着顶进距离的不断增加,会出现顶不动的严重后果。为了解决高水压地层顶管出洞洞门止水环漏浆这一技术难题,笔者依托内蒙古引绰济辽工程实例分析了洞门止水环漏浆原因,介绍了一种高水压地层条件下顶管始发洞门止水环漏浆处理方法及关键技术,为类似工程提供借鉴。

两种聚氨酯材料在工程裂缝灌浆止水应用中的对比与分析

以介绍疏水性聚氨酯灌浆材料的工程应用实例为主,对疏水性聚氨酯灌浆液和亲水性聚氨酯灌浆液的性能特点以及应用范围进行了对比分析,旨在通过以上分析,以期在裂缝灌浆止水应用工程中能够选择最适合的材料,取得最佳的防水效果,并可为同类工程提供参考。

富水砂层地铁深基坑桩间止水成套技术研究

在富水砂层地铁深基坑周边建构筑物密集、交通繁忙的复杂高风险环境下,开挖过程中仅依靠探挖来实地判断桩间之水效果存在的滞后性可能会导致事故的发生。为保证在地铁深基坑在采用围护桩施工时富水砂层开挖施工过程中的安全,需要研究围护桩间止水成套的安全技术措施方可确保施工过程中不发生涌水涌砂事件。本文阐述了地铁基坑中桩间止水成套技术应用的实施过程及要点,通过搅拌桩止水、预埋袖阀管、桩间止水钢板封闭、WSS水平注浆加固等措施实施的结果表明:以上地铁深基坑桩间止水成套技术在富水砂层深基坑项目中可明显提升深基坑开挖过程中的安全和效率,确保了基坑的安全,减小了其对周边环境的影响,很大程度上弥补富水砂层深基坑开挖过程中仅依靠人工探挖和施工监测判断施工时涌水涌砂风险的缺点。可以有效的预防周边复杂环境下富水砂层深基坑开挖工程破坏事故和环境事故的发生,在城市中心富水砂层地铁深基坑项目中尤为值得推广使用。

地铁暗挖竖井深孔注浆止水施工技术研究

针对承压水粉细砂地层竖井施工发生流水涌砂及坍塌的难题,采用深孔注浆止水帷幕代替人工降水。通过对注浆帷幕的设计以及增加预防竖井侧壁滑塌的棚盖措施,有效阻隔了竖井开挖过程中的地下水,满足暗挖施工无水作业的条件。

三向变形条件下铜片止水破坏准则研究

铜片止水是水工混凝土结构分缝之间最重要的止水构件。混凝土结构在自重和水荷载作用下,常产生不均匀变形,使结构分缝之间的铜片止水产生拉伸(压缩)、沉陷和剪切三向变形(相对位移)。铜片止水的安全性取决于三向变形的量值,常通过三个方向的位移单独判断,未考虑三向位移的耦合作用。本文设计制作了两种尺寸共计40个铜片止水试件,通过三向加载独立控制的试验平台对铜片止水进行了不同拉伸、沉降位移的剪切试验,研究了铜片止水的剪切变形规律和破坏形态,得到了三维位移空间中的破坏包络面,提出了一个三向变位条件下铜片止水的变形破坏准则,可用于铜片止水的安全性判断。

落底式止水帷幕条件下承压含水层水文地质参数计算方法研究

落底式止水帷幕在具有典型二元结构地层的武汉地区深基坑工程中被广泛应用,而落底式止水帷幕的存在改变了二元结构含水层中地下水的渗流环境,为此提出了落底式止水帷幕条件下承压含水层水文地质参数的解析和数值计算方法,并结合武汉园林路地铁站深基坑现场抽水连通试验数据验证方法的正确性和可靠性。结果表明:根据新建立的考虑落底式止水帷幕条件下的解析法公式计算得出承压含水层的渗透系数为17.47~25.55 m/d,平均值为20.722m/d,而通过三维数值模拟反演得到承压含水层的水平向渗透系数(粉细砂层为21.6m/d,细砂层为25.92m/d)和垂向渗透系数(粉细砂层为2.592m/d,细砂层为3.456m/d)具有明显的各向异性,新提出的解析法和数值法均能得到可靠的承压含水层水文地质参数,可为落底式止水帷幕条件下基坑降水设计提供更直接的科学依据,具有一定的推广和应用价值。

富水混合花岗岩地层地铁隧道施工中地面注浆止水帷幕的设计参数优化

[目的]富水混合花岗岩地层新建隧道施工受地下水的影响显著,通常采用地面预注浆形成止水帷幕的措施来降低地下水对隧道施工过程的影响。但止水帷幕设计参数的选择大多以经验为主,可能存在隔水效果不佳、水位降低显著导致地层沉降超限,以及隧道周围突涌水等现象,故需要对富水混合花岗岩地层注浆帷幕设计参数进行优化。[方法]依托广州地铁18号线番禺广场站—南村万博站区间工程,基于正交试验设计,通过数值模拟分析了止水帷幕设计参数(帷幕深度、帷幕厚度、帷幕渗透系数及帷幕与隧道间距离)对注浆隔水效果的影响;采用SPSS软件进行多元线性回归分析,拟合了选取止水帷幕设计参数的经验公式,获取了止水帷幕最优设计参数并进行工程应用。[结果及结论]止水帷幕的影响因素按影响程度排序依次为:帷幕渗透系数、帷幕深度、帷幕厚度、帷幕与隧道间距离;现场选取的止水帷幕设计最优参数中,帷幕深度为58 m、帷幕厚度为2.0 m、帷幕渗透系数为1×10-10m/s、帷幕与隧道间距离为0.5 m。现场工程实践表明,采用最优参数后,止水帷幕降低地下水位效果较好,隧道开挖时的围岩稳定且开挖面干燥,地下水对隧道开挖的影响得以有效降低。

软弱局部透水地层注浆止水盾尾刷更换技术

在城市轨道交通建设中,由于长距离、小半径盾构掘进情况越来越多,导致盾尾刷因长时间受力或受力不均而磨损,降低或失去密封性,需对其及时进行更换。本研究以苏州轨道交通8号线虎殿路站—虎丘湿地公园站出入场线区间更换盾尾刷为背景,基于盾尾刷更换各种止水方式比选分析,结合该工程位于软弱局部透水地层特点,提出并实施了一种多方式注浆止水的盾尾刷更换方法。即在软弱局部透水地层中,通过在盾尾注入聚氨酯、惰性浆液、双浆液,以及通过盾体径向注入惰性浆液,对盾尾前后地下水进行有效封堵,再通过拆卸一环管片进行第一道盾尾刷的拆卸与更换,更换期间实测表明地表累积沉降与日沉降均满足控制要求,注浆加固后打开观测孔止水效果良好,仅耗时14 d便恢复掘进。本研究提出的软弱局部透水地层注浆止水的盾尾刷更换成套工艺与方法取得很好的实施效果,可为今后类似工程提供参考。

三轴搅拌桩组合高压旋喷桩入岩落底式止水帷幕施工技术

某房建深基坑工程支护形式采用排桩+落底式止水帷幕,场地地质条件上部为富水深厚砂层,下部为强风化岩层,止水帷幕需穿透强风化岩0.5 m,以隔断强透水层。通过对地质情况及现有设备条件分析,采用大功率桩机先行施工三轴搅拌桩,养护后进行桩体质量抽芯验证,再针对不同缺陷程度采用高压旋喷桩分别进行补强的组合工艺施工止水帷幕。基坑开挖结果表明,该落底式止水帷幕效果良好,能有效隔断强透水层,与灌注排桩结合形成深基坑支护结构体系具有较高的经济性、适用性。

濒海富水软土地质悬挂式止水帷幕深基坑管涌防治技术

地铁车站深基坑开挖过程中易出现管涌灾害,基于天津濒海某地铁车站地下连续墙未隔断第1,2层承压水、第2层承压水与第1层承压水局部连通以及承压水层厚度较大的情况,针对本工程深基坑土方开挖过程中出现管涌险情进行原因分析,制订了双液注浆封堵、更换大功率潜水泵、基坑内施作排水沟和集水井、加强垫层及增设降水井等多种处理措施,有效地控制了管涌险情,为类似工程管涌险情的应急处理提供了技术支撑。同时,为预防和减少类似工程管涌险情的发生提出了一些建议。

上软下硬地层CSM整体式止水帷幕施工关键技术

上软下硬地层且富水环境中,基坑止水帷幕的施工质量直接影响基坑开挖安全和变形控制。依托青岛市地铁7号线周村站深大基坑工程,从施工机械、施工方法和信息化角度探讨CSM工法,形成整体式止水帷幕施工关键技术。系统研究了CSM刀盘选型与配置,浆液材料配合比,双轮铣头多点喷浆技术及注浆参数,浆液制备、存储方法,跳打搭接循环施工方法,以及CSM钻进全过程数据信息化监测方法。基于现场监测结果,CSM工法水泥土墙深基本超出设计墙深0.5%,基坑开挖过程外围水位最大降深为1.5m,右邻省道最大沉降值为13.1mm,基坑开挖安全,表明CSM整体式止水帷幕适应性强、成墙质量好。

超细水泥-水玻璃双液浆性能及注浆止水效果试验研究

北京地铁14号线高家园站的站厅层和站台层采用暗挖通道连接,地层为富水粉细砂层。为解决暗挖通道采用普通水泥-水玻璃双液浆注浆止水效果差且地表隆起较大的问题,提出采用超细水泥-水玻璃双液浆注浆止水的方案。首先对浆液流动性、凝结时间和固结体强度进行测试,根据测试结果确定了超细水泥-水玻璃双液浆的配合比:A液为超细水泥净浆,水灰比为1.0;B液为水玻璃溶液,波美度为20°Bé;缓凝剂为磷酸氢二钠,掺量为2.5%。A液约占总注浆量的80%,B液与缓凝剂各占约10%。采用颗粒流数值模拟方法,研究了超细水泥浆液中颗粒在地层中的运移距离与注浆压力的关系。结合浆液性能测试和数值模拟结果,提出了注浆压力0.5 MPa,注浆孔直径5 cm,间距50 cm,梅花形布置的注浆方案。经在暗挖通道现场注浆试验,采用超细水泥-水玻璃双液浆注浆止水效果良好。

旋喷桩止水帷幕对拉森钢板桩变形的影响分析

以河北省邯郸市某富水地层拉森钢板桩+高压旋喷桩止水帷幕设计的管廊深基坑工程为依托,利用Midas-GTS软件对基坑降水开挖进行了全过程的数值模拟,研究了止水帷幕对支护结构变形和受力的影响。在验证模型准确的基础上,分别分析了止水帷幕与支护桩不同间距和止水帷幕不同排数对支护桩的影响。结果表明,旋喷桩止水帷幕能够延长地下水的渗流路径,减缓渗流速度,分担部分桩后土压力,对抑制支护桩变形和弯矩的产生有积极作用;旋喷桩止水帷幕与支护桩不同的间距增加了整体抗弯刚度,可以有效地限制支护桩变形和弯矩的产生,间距建议保持在1~3 m适宜,超过5 m后抑制作用不明显;旋喷桩止水帷幕的排数越多支护效果越明显,相关结果对富水地层基坑工程的优化有一定的参考意义。