砂砾地层中盾构隧道衬砌后背回填注浆施工技术

为提升隧道中注浆的强度与耐久性,需要调整注浆的配比与工艺。因此,本文针对砂砾地层中盾构隧道衬砌后背回填注浆施工技术展开研究。初步确定注浆的两种主要材料为水泥与水玻璃,按照水灰比差异制备三种试件。在此基础上,分别尝试前进式分段注浆与后退式分段注浆两种注浆工艺,并调整外加剂的浓度与水玻璃用量,确定最终的注浆配比。试验结果显示,后退式分段注浆工艺能够更充分地回填衬砌后背中存在的缝隙和空洞;在注浆水灰比为1.0∶1.0时,选用氧化铝作为外加剂能够减缓注浆的凝胶时间,进而为注浆工作调整争取更多时间;在水泥—水玻璃比例为1.0∶0.7时,砂砾层在掘进过程中受到的扰动最小,不易出现塌陷且具有较为良好的耐久性能。

松散砂砾地层深基坑边坡防护及信息化监测技术的应用

在角砾层中施作锚索和土钉做边坡防护时,钻孔、风压排渣、穿锚索等工序不可避免地会对孔壁产生扰动,在各种扰动作用下成型的孔壁极易发生塌孔、扩孔等问题。本文探讨了松散砂砾地层中钻孔、注浆、喷锚及边坡稳定性监测的技术特点、工艺原理和施工操作要点,为类似工程提供了参考。

胶结砂砾地层特长隧道开挖方法研究

某隧道衬砌为复合式衬砌。地形起伏较大,周边居住人口较多,尤其洞顶民居密集,施工场地小,对于施工安全、环境的保护及水土保持有相当高的要求。为了解决因震动过大而导致隧道附近建筑物产生沉降和坍塌和因施工场地噪音过大而对周边居民造成生活干扰两大难题,提出一种噪音小、沉降小的隧道施工方法。

砂砾地层泥浆渗透成膜过程仿真研究

由于砂砾石地层的高渗透性,致使泥浆渗透成膜困难,泥膜难以在地层中形成有效支护力,易引发工程事故。采用流体-离散元数值耦合(CFD-DEM)方法模拟不同泥浆特性条件下的泥浆渗透过程,分析泥浆特性对泥膜形成的影响规律。研究发现,不同的地层-泥浆颗粒粒径比、泥浆比重及黏度均能对泥膜的结构产生影响。然后通过搭建自制泥浆渗透试验装置,研究不同颗粒粒径比下的泥浆渗透效果,验证当前数值方法的可行性。研究结果表明,当地层-泥浆颗粒粒径比在3~7.5范围内时,可形成“泥皮+渗透带”型泥膜,此类泥膜更有利于维持开挖面的稳定,且随着泥浆比重和黏度增加,泥浆渗透深度减小,泥皮增厚。

基于数值模拟的富水砂砾地层深基坑降水方案优化

针对深厚的富水砂砾潜水含水层中的深基坑降水问题,本文以沈阳某地铁车站深基坑降水工程为依托,采用数值模拟方法,对比分析了富水砂砾地层中无挡水帷幕及不同挡水帷幕深度下深基坑降水至安全水位时的总抽水量、基坑内外水位及降水引起的坑外地表沉降。研究结果表明:挡水帷幕的存在可以很大程度地减少基坑总抽水量及坑外地表沉降;挡水帷幕的深度在一定值时,可以大大减少降水对环境的影响;综合考虑工程对环境的影响与抽水量,得到了最优化的基坑降水方案,即挡水帷幕深为35m、降水井深为32m。

隧道强透水砂砾地层袖阀管地表注浆加固工艺研究

针对马鞍梁隧道洞身砂砾层具有强渗透、弱胶结、水力联系发育的特点,基于袖阀管注浆加固技术,提出约束-发散型注浆模式并采用硫铝酸盐单液浆与水泥-水玻璃双液浆混合、周边孔与中心孔分次、分段落注浆的试验方案,开展袖阀管注浆加固工艺试验研究及应用。超前水平钻探孔及岩芯取样效果表明:以地层加固为主的后退式袖阀管分段地表垂直注浆加固,有效地提高了隧道洞身地层的整体性、稳定性和均一性。

全断面砂砾地层盾构法施工土体改良技术

结合我国地铁隧道施工的重要工法——盾构法,以沈阳地铁1号线小什字街站——滂江街站区间为例,通过对全断面砂砾地层中长距离盾构法施工土体改良技术的分析,为相关工程提供借鉴和参考。

富水砂砾地层水平杯型冻结温度场变化规律分析

针对富水砂砾地层饱和度高、渗透性强和施工风险高等问题,盾构端头采用水平杯型冻结加固法,可有效防止涌水涌砂,保证施工安全。本文以昆明地铁5号线盾构始发端头的冻结作业为依托,对水平杯型多圈冻结帷幕各圈层的地层温度进行了现场监测,明确其温度场的变化规律、阶段特点及冻结效果。研究结果表明:温度场发展可划分为4个阶段,且与盐水降温的两期计划有很好的协调性。多圈冻结外圈与中圈之间冻结速度最快,外圈外侧最慢,发展速率之比可达1.00∶0.53,符合实际工程需要。杯型冻结杯底加固区降温速率均高于杯身加固区,平均交圈时间快5 d左右,最终形成冻结帷幕的平均温度也更低。

砂砾地层中盾构施工壁后同步注浆的模型实验与研究

以北京地铁十号线一期麦子西店站——亮马河站盾构隧道施工为背景,进行了模拟饱和砂砾地层中盾构施工壁后同步注浆的室内模型实验。注浆类型为盾尾同步注浆,浆液为单一的可硬性浆液。通过监测注浆过程中土体表面的位移变化;然后,系统地统计、分析实验所得数据;进而比较9组不同注浆方案的注浆效果,总结规律,最终得出优化的一组注浆方案。

挖孔桩基础在砂砾地层中的应用

挖孔桩基础在粘性土层中已得到广泛的应用,而在砂砾地层和漂、卵石地层中用的却很少,挖孔桩在砂砾、漂、卵石地层中是否适宜?适用的条件是什么?本文对此进行了分析,通过工程实例的验证,得出的结论是:在砂砾、漂、卵石地层中,当水量不大,孔深不超过15m时,采用挖孔桩比用钻孔桩要好。

砂砾地层浅埋盾构隧道开挖对地表变形的影响

目的研究隧道在不同拱顶覆土厚度、不同盾尾注浆弹性模量、不同土体强度下盾构掘进诱发地表变形的规律,并分析土拱的形成与深浅埋隧道的关系。方法基于沈阳地铁10号线一期工程中医药大学站至松花江街站区间的勘探地质条件和开挖获得盾构开挖参数,采用数值模拟和现场实测进行比较分析。结果在浅覆土厚度条件下,地表沉降量随着注浆弹性模量的增加而逐渐减小,地表竖向位移随内摩擦角的增大而逐渐减小。当注浆弹性模量不低于2 MPa时,模拟值与实测值近似吻合,地表沉降量随着覆土厚度的增加而逐渐减小。土拱的形成在一定程度上受内摩擦角的影响,主要成因与拱顶覆土厚度有关,隧道拱顶是否形成完整椭球体状土拱可作为隧道深浅埋划分的依据。结论砂砾地层浅埋盾构隧道开挖时,拱顶覆土厚度、土体强度对地表变形影响很大,合理的初始注浆弹性模量,可在一定程度上改善地表变形。

砂砾地层盾构施工土体变形规律三维数值分析

盾构法隧道施工是一种常用开挖工法,但对于砂砾地层隧道施工引起的地层变形规律及机理,人们还缺乏足够的工程经验积累。因此本文以杭州地铁3号线盾构穿越砂砾地层为工程背景,采用三维有限元软件Plaxis 3D建立了包含盾构机、管片和注浆层的三维模型。分析了地表沉降随盾构推进的变化规律、不同深度处地层的沉降变化规律和距隧道轴线不同位置处的土体水平位移规律,所得结论可为砂砾地层地铁隧道设计与施工提供借鉴。

震动冲击开挖在胶结砂砾地层隧道掘进的实用性浅析

震动冲击开挖就是采用新奥法施工技术原理,使用挖掘机配带四角破碎锤在沙砾土中震动冲击开挖。现结合伏龙平隧道的工程实例,对该隧道所采用的新奥法这一非爆破开挖方法进行实用性分析。该工法在国内隧道应用中比较少见。为研究该工法在伏龙平隧道施工中的实用性,通过现场施工方法及经济成本的分析,与钻爆法进行比较,从而得出该工法科学合理的克服了伏龙平隧道特殊地质施工的技术难题。

强富水砂砾地层盾尾刷更换施工技术

盾构机在富水砂砾地层中连续长距离掘进时,一旦出现因尾刷失效导致盾尾漏浆漏水,将严重影响连续掘进进度和管片拼装成型质量及盾构施工安全,此时必须在隧道内更换盾尾刷。为保证隧道内更换盾尾刷的可行性、安全性、经济性,提出了采用管片壁后注浆快速固结土体技术应对强富水砂砾地层自稳性差、水压力大等问题的解决思路。尾刷更换前对盾尾15 m范围内通过管片吊装孔进行二次注浆加固,并在中盾环向预留孔注入油溶性聚氨酯,防止二次注入的双液浆“抱死”盾体。实践证明,在富水砂砾地层采用二次注浆封水效果理想,为安全快速更换盾尾刷提供了必要的施工条件,可为后续类似工程提供一定的借鉴与参考。

富水砂砾地层盾构下穿既有火车站施工技术

呼和浩特市轨道交通2号线盾构下穿呼和浩特火车站股道及站房,施工风险高,沉降控制难度大。为此,采取盾构穿越前对股道扣轨加固,对建筑物袖阀管注浆加固,盾构穿越时对洞内管片背后二次深孔加强注浆,并对土仓压力、出土量、同步注浆量及压力等参数进行控制等施工措施。监测数据结果表明,施工措施有效地保证了火车站的正常运营安全,股道及站房沉降控制效果良好。

黏土护壁旋挖钻干挖成孔法在砂砾地层中的应用

结合工程实例,介绍了黏土护壁干挖成孔施工工艺流程,阐述了施工过程质量控制要点,实践证明,该施工技术综合了干挖成孔和泥浆护壁成孔两者的优点,既提高了成孔速度,又降低了施工成本。

浅谈砂砾地层下城市地铁浅埋暗挖施工方法

兰州地铁是地下浅埋的区间隧道,其中包含盾构法与矿山法暗挖。矿山暗挖法的主要施工原理为"新奥法"即利用支护、锚喷方式,借助自然地理因素中岩石强度和岩石的承载能力来达到隧道的施工强度要求。地铁浅埋暗挖隧道以上下台阶开挖为主,加宽断面辅以CRD、双侧壁导坑法等多种施工方法,以保证施工以及周边环境安全。

复杂砂砾地层中矩形顶管施工地下空洞成因分析

包头市某矩形顶管工程位于复杂砂砾地层中,顶管施工过程中地下出现大量空洞。为了准确找出空洞形成的原因,采取了一套科学严谨的分析方法。先通过对现场空洞以及顶管施工参数的调查,找出“土压力显示异常”与“顶进动力过大”这两个主要问题。在此基础上,绘制原因分析关联图找出8条末端因素,并逐条进行要因确认。最终,找出了地下空洞形成的主因:土压表被砂石堵塞、减摩泥浆在土体中流失以及改良泥浆配合比不适用。

风化砂砾地层地铁冻结施工引起的沉降分析与加固控制技术

全风化与强风化砂砾岩地层的矿物成分基本风化,遇水易崩解,土体强度低,是地铁联络通道冻结施工的重要风险点。本文以杭州地铁3号线某区间联络通道为背景,开展了砂砾岩冻结加固控制和冻结施工引起的地表沉降研究。结果表明,采用砂砾岩体冷冻结加固技术主要包含了冻结壁设计、冻结孔布置、测温孔、泄压孔和冷排管布设,正常段和喇叭口段冻结壁厚度需差异化设计,监测数据显示冻结施工累计地表沉降为-13.9mm,累计地表沉降速率为-4.60mm,控制效果较好,可为杭州地铁类似工程设计和施工提供重要参考。