TBM豆砾石回填灌浆层性能与密实度对支护效果的影响

双护盾TBM采用预制管片、回填豆砾石和灌浆的方式进行支护施工,豆砾石回填灌浆层的性能和密实度是影响TBM隧洞工作性能的重要指标。以西北某双护盾TBM施工的引水隧洞为工程依托,基于室内试验研究了不同部位豆砾石回填灌浆层的力学性能,并通过数值模拟分析了豆砾石回填灌浆层性能与密实度对支护效果的影响。结果表明:受灌浆密实度不均匀的影响,豆砾石灌浆体的弹性模量和单轴抗压强度存在较大差异;在衬砌与豆砾石不存在脱空状态的条件下,豆砾石回填灌浆层参数取值不同对衬砌受力分布规律影响不大,但衬砌各个部位的应力有所变化;衬砌与豆砾石脱空部位受力状态与不脱空时存在显著差异,在脱空部位管片出现了较为明显的受力情况,部分区域应力超过衬砌混凝土的抗拉强度设计值,衬砌混凝土可能出现裂缝。在隧洞施工中应重点关注衬砌与豆砾石之间结合是否紧密,加强豆砾石回填、灌浆的质量监督。

豆砾石回填灌浆工艺在复合式TBM施工中的应用

在以往的城市地铁或者轻轨工程中,多采用盾构法施工,管片背后充填采用同步注浆工艺。虽然同步注浆工艺已经使用多年,但其缺陷明显,返浆卡盾、管片上浮、注浆初期管片承载力不足下沉、管片错缝等问题一直存在,由此造成管片接缝渗漏水现象较为严重。为此,结合重庆轨道交通二号线铜锣山隧道施工实践,采用了基于单护盾的复合式TBM施工设备,并采用豆砾石回填灌浆工艺,即先进行管片背后充填,然后依次灌浆,最终取得了成功。该工艺的探索成功,为我国多山城市的轨道交通施工提供了一种新的思路和选择。

双护盾TBM施工隧道豆砾石回填层对地表沉降影响机理

采用双护盾TBM施工浅埋隧道时,管片壁后吹填豆砾石至注浆前地表会出现较大的持续沉降。针对该问题,采用现场实测、土工试验和连续单元—离散单元耦合算法,分析施工过程中地表沉降规律及豆砾石回填层对地表沉降的影响机理。结果表明:受豆砾石状态影响,地表沉降可分为超前沉降、快速沉降、持续沉降和稳定4个阶段;豆砾石单位充填体积越小,持续下沉阶段地表沉降占总沉降比例越大;豆砾石的抗压缩变形能力与其孔隙率成反比,管片壁后豆砾石在未压实之前,无法有效地为围岩提供支撑;豆砾石颗粒自上而下的迁移能改变管片壁后豆砾石孔隙率分布,降低隧道顶部围岩受到的支护力,并为地层损失提供空间,导致地表沉降增加。根据青岛地铁双护盾TBM施工隧道实际工程,将豆砾石充填状态分为密实、变形后密实、始终不密实3类,并给出其单位充填体积的建议值。

TBM豆砾石回填灌浆密实度对支护效果的影响研究

双护盾TBM(tunnel boring machine)采用预制管片、回填豆砾石和灌浆的方式进行施工,使管片、回填层与围岩形成整体的支护结构。豆砾石回填灌浆的密实度是影响TBM隧洞工作性能的重要指标,但实际工程中回填灌浆的密实度往往较低。为了研究不同回填密实度对围岩变形、屈服状态及衬砌受力等的影响,基于多雄拉隧洞掘进的数值仿真,提出一种随机单元模型,用于模拟不同的回填灌浆密实度,对豆砾石回填灌浆的密实度与围岩、管片支护结构的力学状态的关系进行分析,并根据对围岩变形的影响将回填灌浆密实度划分为A^E 5个等级,同时给出相应的回填灌浆密实度建议。此外,对顶部和侧部局部不密实对支护效果造成的影响进行模拟和分析。通过分析可知:回填灌浆密实度过低,会导致管片应力分布不均匀且产生较大拉应力,也会产生较大的围岩变形和屈服区分布;对于Ⅲ类围岩及以上围岩,建议回填密实度在70%以上,对于比Ⅲ类围岩质量差的围岩,建议回填密实度在80%以上。另外,通过计算可知顶部回填不密实的风险大于侧部,且当回填不密实比例为1/6时应力分布最不均匀。研究成果可为类似工程提供密实度评价及为补灌处理提供借鉴。

豆砾石回填降低双护盾隧道掘进机卡机风险的效用影响分析

双护盾隧道掘进机(TBM)掘进豆砾石回填速度对于围岩支护效果具有一定影响。以西藏某公路隧道护盾卡机段为研究对象,构建了双护盾TBM掘进过程数值模拟分析模型,以回填物强度变化直接反映回填时间同时考虑回填段长度变化,研究豆砾石回填对围岩屈服、收敛变形、护盾接触面积、设备推进所需克服摩阻力等影响规律,进而研究豆砾石回填工序对于降低双护盾TBM卡机风险的减灾作用。结果表明:豆砾石快速回填不会改变围岩收敛变形宏观分布特征,对围岩塑形屈服区的总体分布、屈服类型及体积具有一定影响;豆砾石快速回填可以控制围岩收敛变形,减小围岩与护盾接触面积,进而降低TBM推进所需克服护盾摩阻力,对降低卡机风险对具有一定效果,但对于挤压变形较大洞段,需要与其他主动防控措施相结合采用,研究结果可为相类似工程进行双护盾TBM卡机风险防控措施选择提供参考。

双护盾TBM空推段豆砾石回填灌浆技术研究

文中依据深圳市轨道交通6号线工程及其空推段豆砾石回填及灌浆工艺,采用室内试验,对双浆液配比进行研究,确定了各原材料参数;采用现场实验,对止浆环的性能及其参数进行验证;采用理论推导,对豆砾石回填量进行计算;采用对阶梯式和对称式的原则,对工艺中存在的问题进行了探讨;为同类工程提供一定的实践经验。

豆砾石回填与灌浆技术探索

文章介绍了豆砾石回填灌浆的应用范围、施工工艺、质量影响因素和质量检查方法,并提出了自己的见解和建议,可为城市地铁隧道盾构法施工借鉴。

浅谈TBM法施工豆砾石回填与灌浆技术

在TBM法施工中,豆砾石回填及灌浆是影响工程质量的重要环节。本文针对回填和灌浆中存在的问题,提出调整浆液配合比、选择灌浆段长度、接缝止浆及安装孔、封堵等措施控制质量。

TBM施工豆砾石回填与灌浆施工质量

隧洞在采用TBM法施工时,能实现快速、高效、优质和安全等目标。厄瓜多尔美纳斯项目引水隧洞采用TBM法施工,在施工过程中,豆砾石回填与灌浆施工尤为重要,是直接影响工程施工质量的关键。文章就该项目施工过程中对原材料参数确定、豆砾石回填与灌浆工艺、质量检测等进行总结分析,可供类似工程施工借鉴。

豆砾石回填灌浆质量控制初探

结合新疆大坂隧洞工程实例,针对采用"全断面双护盾硬岩掘进机(简称TBM)"施工的隧洞,对如何提高豆砾石回填灌浆质量进行了探讨,并提出了有效的措施,以期对其他采用TBM施工的工程在设计、施工方面提供借鉴。

输水隧洞TBM豆砾石回填灌浆施工工艺探讨

豆砾石回填及灌浆技术是全断面掘进施工(TBM)中最重要的一环,决定了隧洞成型质量,是TBM施工项目成败的关键工艺。文章以引绰济辽工程输水隧洞施工项目为例,通过室内外回填灌浆工艺试验,结合引绰济辽工程实际,对豆砾石回填与灌浆施工工艺进行了研究和改进,对于类似水工隧洞TBM豆砾石回填及灌浆施工项目具有一定的指导和借鉴意义。

TBM底拱豆砾石回填灌浆工艺试验研究

现行的TBM施工工艺中,大多采用预制管片进行衬砌,利用豆砾石回填灌浆技术对管片与围岩之间进行回填。以辽宁省观音阁输水工程输水隧洞施工为例,结合室内外试验对TBM豆砾石回填灌浆施工工艺进行研究,确定了适用于具体工程需求的豆砾石注浆回填工艺。试验结果显示,底拱回填灌注饱满,固结强度达到设计标准,说明该工艺具有一定的实际工程应用价值。

双护盾TBM管片豆砾石回填灌浆问题分析及针对措施

结合厄瓜多尔科卡辛克雷水电站输水隧洞管片豆砾石回填灌浆存在的问题,如灌浆区间开放灌浆压力无或很小、豆砾石质量好坏对灌浆质量的影响、隧洞掘进及管片安装质量对灌浆质量的影响、浆液自泳特性对控制灌浆质量的影响等。采取针对措施,灌浆效果非常明显,厄瓜多尔科卡辛克雷水电站输水隧洞灌浆压水试验全部合格,合格率达100%。

豆砾石回填灌浆层缺陷的工程影响研究

豆砾石回填灌浆层是护盾式TBM施工隧洞衬砌体系的重要组成部分,研究豆砾石回填灌浆层中不同类型的施工缺陷对工程带来的影响具有理论价值和工程应用价值。文章以一双护盾TBM施工的引水隧洞为工程依托,归纳总结了豆砾石回填灌浆层中常见的缺陷类型及其分布规律;针对不同缺陷类型在不同工程条件下对管片应力及位移产生的影响,进行了系统的模拟分析。结果表明:常见的缺陷类型主要包括空洞、灌浆不密实、纯水泥以及灌浆体岩粉含量过高;空洞缺陷的影响最大,过程中应尽量做到满填满灌;管片竖向位移对施工缺陷比较敏感,有压隧洞中受内水压力作用,管片水平向和竖向位移差异减小;Ⅱ类围岩条件下各种缺陷的影响均较小,除空洞缺陷需要尽量避免外,其余缺陷的影响可忽略;Ⅳ类围岩对管片位移及受力起控制作用,同时会放大缺陷的影响效应,需要采取应对措施;内水压力与地质条件综合作用进一步放大了施工缺陷的影响,Ⅳ类围岩下管片的位移约为相应的Ⅱ类围岩条件下量值的2~3倍,其中空洞缺陷的影响效应尤为凸显。

双护盾TBM小半径曲线掘进穿越破碎带施工技术

青岛4号线某区间采用双护盾TMB施工,该区间具有连续小曲线半径掘进、频繁穿越破碎带及穿越临近既有结构的特点,采取了超前地表及洞内注浆、豆砾石回填与灌浆、优化TBM设计和加强管片选型及安装等技术措施,监测结果显示地表和拱顶沉降符合安全容许值,隧道周边收敛速度有明显减缓趋势。说明采用的技术措施科学有效,实现了双护盾TBM穿越破碎带的围岩变形控制,为复杂地质条件的小半径曲线双护盾TBM施工提供了借鉴与参考。

双护盾岩石掘进机施工隧洞回填灌浆方法

双护盾岩石掘进机施工的隧洞,其衬砌管片与围岩之间的空隙回填与钻爆法隧洞回填有本质上的区别,它具有分布不对称、面积大、连通性强、全断面灌浆、衬砌管片稳定性差等特点,在某工程中,经过几次试验,最终选定了一个砾石充填及水泥灌浆工艺,包括水泥浆配比,砾石和水泥浆充填孔位、孔序布置,停灌标准等。经实际压水试验、取芯检查,质量满足设计要求。文中最后总结了该施工工艺的重点环节及异常地质情况的处理办法,并提出了浆液配比、砾石质量、除尘、闭浆方法、护盾改造等各方面的改进建议。

万家寨引黄工程TBM施工隧洞质量控制探讨

在万家寨引黄入晋工程中,使用了6台TBM设备(全断面双护盾岩石掘进机),完成了123.79km隧洞的掘进任务。TBM在隧洞施工过程中,测量控制、操作控制、混凝土预制管片安装和豆砾石回填灌浆是影响隧洞施工质量的关键所在。通过对联接段7号隧洞TBM施工的质量控制的检验,表明做好上述4个环节的质量监控工作不仅可以缩短施工周期,而且施工质量也有保证。

TBM掘进技术的发展与展望

快速、安全、文明施工是隧洞建设者们的理想,现代隧洞掘进机(TBM)的问世实现了隧洞建设者们的理想.这项技术经过50多年的发展,在国外已被广泛采用.国内TBM技术的发展经历了50～70年代的自力更生时代和80年代后期的技术引进时代,目前正在全国广泛推广应用.随着TBM掘进技术的不断发展和完善,它将为地下建筑业的发展注入新的活力,加速公路、铁路、水利、水电、煤矿、城市交通等建设,为扩大人类的生存空间,在时间和空间上缩短人与人之间的距离做出贡献.

引洮工程隧洞掘进机(TBM)施工质量控制重点分析及对策

以引洮工程为例,分析了隧洞衬砌管片生产与安装、豆砾石回填灌浆、不良地质洞的TBM掘进与支护的重点和难点,提出了监理工作中应采取的措施。