成都膨胀土地层大型地铁车站施工方法及力学特征研究

[目的]成都部分膨胀土地区下伏基岩为泥岩,为地下水的富集提供了良好的空间,导致膨胀土吸水膨胀,较大的膨胀力易使得该地区车站主体结构侧墙开裂。为避免此类情况发生,需对该地区车站主体结构施工过程中侧墙、中板、顶板等易受拉部位的受力特性进行深入研究。[方法]以成都地铁17号线二期东延线威灵车站主体结构工程为研究对象。介绍了车站主体结构施工工序;并采用室内试验以及数值模拟的研究方法,分析了不同施工工序下主体结构易受拉部位的应力变化特征;确定了主要影响施工工序和施工过程的最不利监测位置。[结果及结论]车站施工范围内膨胀土的自由膨胀率均在40.0%以上,最高的为48.0%,为弱膨胀土,膨胀压力随着天然含水率的增加而减小,现场土体膨胀力为42.8 kPa;威灵站主体结构施工中采用了“两端向中间合拢施工方法”,缩短了膨胀土基坑开挖后的暴露时间,成功避免了侧墙等主体结构开裂;拆除第一道和第二道支撑会使结构拉应力明显增大,为施工主要影响工序;车站主体结构中受力最不利位置为负一层侧墙距离中板7.23 m处、顶板及底板距离右侧墙4.00 m处、中板跨中位置处,最大拉应力为0.587 MPa,满足安全控制要求。

基于FLAC 3D的膨胀土地层扩大头锚杆参数研究

基于典型膨胀土地层的物理和力学参数,运用FLAC 3D数值分析软件,通过改变扩大头锚杆的扩体长度、扩体直径、扩体段数3个参数,进行多组数值模拟实验,分析各参数变化对扩体锚杆极限承载力的影响。结果表明:在膨胀土地层中,扩体锚杆的极限承载力与扩体锚杆的扩体段长度和扩体直径呈正相关,但扩体直径对极限承载力的影响程度要远大于扩体段长度;随着扩体锚杆扩体段数的增加,扩体锚杆的极限承载力表现出先增后减的趋势;结合本文试验结果和工程实际,建议扩体锚杆的扩孔段数取1-2最为合理,其他参数则应按锚杆的设计锚固力合理取值。

合肥弱膨胀土地层明挖车站结构设计方法

分析合肥弱膨胀土地层的特点,其中合肥市轨道交通1号线一、二期工程有82%处于膨胀土地层。以合肥市轨道交通1号线葛大店站为设计实例,对合肥弱膨胀土地层明挖车站结构设计方法进行阐述,可为相关工程提供一定的参考。

柔性面层土钉工艺在膨胀土地层边坡防护中的应用

公路工程膨胀土边坡防护施工一直是路基工程施工中的棘手的问题,常规的边坡防护形式无法满足膨胀土边坡防护要求,容易出现产生塌方和经济性差等弊端,急需新的材料和新的工艺研究来解决膨胀土地层边坡防护问题。结合昭通市昭阳西环高速公路项目膨胀土边坡防护施工实际情况,经过不断的尝试、分析总结和研究首次得出了利用柔性面层土钉工艺进行膨胀土地层边坡防护施工工艺,此工艺充分利用了柔性面层材料的变形特点在膨胀土膨胀和收缩变形中均能起到对边坡土体进行有效的防护作用。在后续膨胀土地层路基边坡防护施工中可推广使用代替常规防护形式,解决常规边坡防护形式存在的缺陷和不足。

膨胀土地层大直径盾构隧道健康监测与分析研究

膨胀土地层受地下水影响较大,具有显著的吸水膨胀和失水收缩的变形性能,若处理不当容易给穿越该区的隧道工程带来巨大的技术难题,极易出现地面开裂、塌陷、隆起等工程病害。为了探究膨胀土地层对大直径盾构隧道结构的影响,以扬州瘦西湖盾构隧道穿越膨胀土地层为背景,通过对盾构隧道的健康监测与数据分析,结合膨胀土的试验结果,开展膨胀土地层大直径盾构隧道地层变形规律、管片内力及所受土压力变化研究。研究结果发现膨胀土性质极大地影响了土压及地层沉降变化。扬州瘦西湖盾构隧道健康监测的主要成果能够为今后类似工程提供可靠的分析评价资料和科学的安全预测依据。

扬州瘦西湖盾构隧道施工关键技术与实测分析

扬州瘦西湖盾构隧道工程全长1 275 m,采用φ14.93 m的泥水盾构机施工,是我国迄今为止在膨胀土地区进行的最大盾构施工工程。为了解决盾构刀盘易结泥饼、泥水舱及管道易堆积堵塞、刀盘扭矩大、盾构推进速度慢,泥水分离困难等一系列施工难题,对施工盾构机进行了改造。并研究了大曲率小半径曲线上精准接收技术、盾构管片高精度量测等施工关键技术,使盾构得以成功穿越膨胀土地层。