超声相控阵隧道注浆检测的阵列优化及降噪算法

为了快速准确地检测盾构隧道的注浆质量,提出一种超声相控阵检测的方法。通过改进粒子群遗传算法(GA-PSO)来优化换能器的布设,并提出GA-VMD-SG集成算法对超声信号进行降噪处理,同时对超声相控阵检测注浆质量的过程进行数值模拟,结合两种算法和缺陷回波来验证检测效果。结果表明:通过GA-PSO算法优化后的超声相控阵32阵元和128阵元的最大旁瓣值分别为-40:96 dB和-48:22 dB,在降低换能器成本和成像数据量的情况下能保持较好的声学性能;GA-VMD-SG算法优化超声回波后的RSN值为16.6774,RMSE值为0.1943,降噪效果较好;对数值模拟数据进行回波分析可以有效检验注浆缺陷,验证了基于阵列优化及降噪算法的隧道注浆超声相控阵检测是可行有效的。

聚氨酯高聚物隧道注浆材料抗剪强度试验研究

非水反应双组份聚氨酯高聚物已广泛应用于隧道工程。为获取该材料应用于浅海隧道工程后的抗剪强度,文中采用真空设备和常规三轴试验仪,在2种密度、2种水压浸泡、不同浸泡时间的工况下,对圆柱和圆筒聚氨酯高聚物试件进行海水浸泡加速试验与抗剪强度试验,测试其黏聚力和内摩擦角。试验结果表明:①在高水压和常水压工况下,抗剪强度随着浸泡时间的增加而降低,浸泡30 d时,圆柱试件黏聚力减小约50%,内摩擦角增加约3%~7%。圆筒试件黏聚力减小26%~45%,内摩擦角增加1.4%~2.5%;②一定密度范围内的非水反应双组份聚氨酯高聚物,高密度的试件的抗剪强度大于低密度的抗剪强度;③一定水压范围内,不同的水压对聚氨酯高聚物的抗剪强度影响微弱。

地聚合物隧道注浆材料性能与应用研究

地聚合物隧道注浆材料具有耐久性好、早强等优点,但其脆性较大。以粉煤灰、水泥、水玻璃、氢氧化钾为原材料,制备地聚合物隧道注浆材料,研究水泥取代粉煤灰率和水胶比2个因素对注浆材料性能的影响,并掺入聚丙烯纤维改善其抗裂性能。结果表明,地聚合物净浆流动度和终凝时间均与水泥取代率成反比,与水胶比成正比;水泥取代率为15%是抗压强度最优的配比选择,可通过调整水胶比来调整流动度和终凝时间,达到实际工程应用要求;聚丙烯纤维体积掺量为0.5%时,不仅可显著改善抗裂性,还可兼顾其它性能指标不受影响,在成贵高速建设试验段中应用效果良好。

浅析裂隙岩体中隧道注浆加固理论研究及工程应用

为了保证隧道工程建设的质量和安全,必须对裂隙岩体中的隧道进行注浆加固。本文对裂隙岩体中隧道注浆加固理论进行了研究,并探讨了其在工程中的应用问题。

盾构隧道注浆抬升施工对衬砌结构的影响

基于盾构隧道注浆抬升工程,建立盾构隧道注浆抬升对管片衬砌结构影响计算模型,通过对比现场实测数据和数值计算结果,验证计算模型的正确性;在此基础上探讨分析不同注浆位置、不同注浆顺序对管片衬砌结构的影响,为盾构隧道注浆抬升施工提供参考依据。

应用监控量测技术控制地铁隧道注浆对周边环境的影响

在城市地铁隧道施工中,针对富水软弱围岩地层隧道,为了改善地层状况,需要对隧道前方及周围轮廓进行注浆,从而为隧道开挖支护施工创造条件,在隧道注浆过程中,既要使隧道前方及周围轮廓地层中的水排出,使地层得到加固,又要控制注浆对周围环境的影响,避免注浆压力过大引起初支拱顶沉降和水平收敛的过大变形,以及隧道上方的地表、管线、周围建筑过度的隆起上升。为了达到这一目的,在地铁隧道注浆过程中充分应用监控量测技术能起到很好的控制作用。

松散区盾构隧道注浆控制技术研究

以太达村隧道为工程背景,根据隧道注浆理论,结合现场实地考察,制订相应的施工方案。在松散区利用隧道注浆控制技术进行施工,并对隧道注浆机理和施工结果进行研究。研究结果显示,随着注浆压力和材料水灰比数值增加,隧道体积收缩率呈现较快增长,但变化曲线呈现非线性增加,注浆压力和材料水灰比对隧道体积收缩率有影响,对变化曲线的峰值没有影响。盾构隧道注浆控制技术使隧道工程质量有明显提升,同时也为其他工程地质条件下的隧道注浆研究提供参考。

铁路黄岩隧道注浆和超前支护施工方法的应用

以实际工程为例,分析了隧道超前支护理论,重点讨论了隧道注浆和超前支护施工方法的应用,保证了高效作业及隧道安全,可为类似工程提供借鉴。

隧道注浆引起下水道堵塞的分析

本文分析了由青岛地铁隧道某区间注浆施工引起的下水道堵塞的原因,为地下构筑物的保护工作提供了经验教训。

浅谈地铁隧道注浆试验及其效果检验

从项目工程概况、注浆试验方案设计、注浆施工以及注浆效果的检验等四个方面系统地论述了地铁隧道注浆试验及其效果检验的工艺。文中介绍了多项地铁隧道注浆试验的试验方法,并且采用了开挖取样试验、现场开挖检测以及轻型动力触探等多种注浆效果检验方法相结合的方式,旨在为注浆方案的选择以及相关参数的选取提供参考。

隧道注浆加固技术的质量控制研究

隧道注浆加固技术是中南铁路通道的新课题。在施工实践中,如何实现更好的注浆加固效果,提高施工进度,达到预期的程度是在工程的应用中探讨的问题。在本文中,对于小管灌浆加固过程中钻孔L机械灌浆设备选择,孔堵塞装置,小导管插入深度,注水试验注浆加固效果的实践研究,取得了一定成效,从而使得加固顺利进行。

区间隧道注浆施工技术要点分析

通过应用悬浊液型浆液和溶液型浆液,有利于解决地基处理问题。本文首先对WSS注浆施工技术的原理进行了介绍,然后以蔡塘站区间隧道工程作为研究对象,对区间隧道注浆施工技术要点进行详细探究,可为类似工程提供借鉴。

隧道下穿既有高架桥梁施工注浆控制技术研究

以厦门市马青路超浅埋隧道近距离下穿高架桥梁桩基工程为依托,结合现场监测,对比分析复杂条件下隧道下穿桥梁桩基的施工保护与变形控制。结果表明,全断面注浆会引起邻近左、右两线隧道区域发生剧烈的沉降变形,使得高架桥下方地表呈现出“M”型的累计沉降变化特点,以左、右线拱顶由高到低分别向周围递减;地表、高架桥梁桩基、仰拱注浆是城市超浅埋隧道近距离下穿桥梁桩基的关键控制手段;明确现场注浆施工管控要点;超浅埋隧道下穿桥梁桩基施工时,必须着眼于现场的风险监控与管理,在关键部位进行自动化监测,避免安全事故的发生。

富水软弱围岩隧道全断面帷幕注浆变形机理及控制研究

【目的】为进一步揭示富水软弱围岩隧道全断面帷幕注浆浆液扩散规律以及地层加固、防渗止水原理。【方法】以莞惠城际GZH-4标暗挖隧道穿越人工湖底全风化岩层为工程背景,通过现场取样及数值计算分析,对全断面帷幕注浆隧道的掌子面变形、岩层取芯率、地层水平收敛及地表沉降等进行探讨,深入分析隧道帷幕注浆浆液扩散规律及地层加固、防渗止水原理。【结果】结果表明:注浆浆脉构成的浆脉骨架可与周围岩体相黏接形成结石体,能有效提高岩体强度及地层抗渗透性能;高压注浆导致掌子面易于鼓胀或开裂,精准控制注浆初始条件和超前预测,可有效避免这一现象的发生;隧道的全断面帷幕注浆可增强岩体自承载能力,能有效抑制隧道的水平净空收敛变形;全断面帷幕注浆对富水软弱地层隧道开挖时的地表沉降有很好的抑制作用。【结论】研究成果揭示了富水软弱围岩隧道全断面帷幕注浆的变形机理,并提出了相应的控制方法,可为类似地质环境下岩体注浆提供理论支撑与技术指导。

基于浆液稠度时空变化的盾构隧道壁后注浆扩散机制

研究考虑幂律水泥浆液稠度时空变化对盾构隧道壁后注浆扩散半径及力学性质影响。首先,针对不同水灰比水泥浆液进行稠度时变性试验,简要分析浆液稠度时变规律,并获取各水灰比水泥浆液稠度时变系数;其次,分析盾构隧道壁后注浆扩散机理,重点研究浆液扩散稠度时空分布不均匀性;再次,建立恒定注浆速率条件下,考虑浆液稠度时空变化不均匀隧道壁后注浆的扩散模型,并推导浆液压力及管片承压时间与空间的分布方程,确定浆液注浆压力的时变规律;最后,以实际工程为例,分析注浆终压与管片承受压力、浆液扩散半径及注浆浆液压强时空分布的关系,并对比分析考虑与不考虑浆液稠度空间分布不均匀性的扩散半径及管片受力结果。研究结果表明:浆液质点的压强随距离注浆孔位置增加而减小;当注浆终压较低时,注浆浆液扩散半径随注浆终压增大而迅速提高;盾构隧道管片注浆终压增大,管片所承受的注浆总压力迅速增大;不考虑浆液空间分布不均匀性所得注浆压力为正常值的60倍以上,所得浆液扩散半径约为正常值的1/3,管片承受总压力相差20倍以上。

非均质软弱围岩隧道注浆加固圈分布特性

基于随机分布理论和流-固耦合理论,考虑注浆过程中围岩物性参数的动态变化和浆液黏度时变性,推导了流-固耦合作用下非均质软弱围岩的浆液扩散方程,并运用多场耦合软件COMSOL Multiphysics建立了小导管注浆浆液在非均质软弱围岩中的扩散模型,系统研究了注浆参数与小导管布设等对浆液扩散与注浆加固圈形成的影响。研究结果表明:浆液在非均质软弱围岩内以类椭圆形向四周扩散,扩散形态随注浆压力、注浆时间与围岩参数等动态变化而不断变化,最终趋于稳定;在注浆过程中,增大注浆压力和延长注浆时间在一定程度上可提高浆液的渗透能力并改善围岩的渗透性,而适当的增大小导管布设长度或减小导管布设角度有利于注浆加固圈的形成;为达到最优注浆效果,洞头山隧道小导管预注浆加固压力宜设为1 MPa,注浆时间宜控制在400 s,小导管布设角度不宜小于30°,布设长度应大于2.5 m;经现场监测验证,隧道围岩28 d抗压强度提高至2 MPa,围岩渗透系数降至10-5 cm·s-1,后续台阶法施工开挖拱顶沉降均小于3 cm,围岩整体性和连续性得了显著提高。

龙洲湾隧道富水地层注浆堵水施工技术及应用

为了解决龙洲湾隧道施工中出现的大断面富水地层的注浆堵水问题,从注浆堵水的原则、注浆材料的选择、注浆的方案等方面进行了全面的分析和论证,针对项目工程中不同的渗漏情况,提出了全断面超前帷幕注浆、局部注浆、径向注浆3种注浆堵水方式,在实践中综合使用以达到最佳注浆效果,并制定出了适宜本隧道特点的最优注浆堵水方案,确保了本隧道顺利通过富水段,同时优化和提高了目前的注浆方式和技术。

圆梁山隧道2#溶洞注浆技术研究

圆梁山隧道全长11068m,是渝怀线上最长的铁路隧道,主要穿越毛坝向斜、冷水河浅埋段及桐麻岭背斜,地层以泥岩、灰岩和白云岩为主。设计毛坝向斜隧道最大涌水量为8.3×104m3／d,最大水压为4.6MPa,隧道穿越的2#溶洞为高压、富水、深埋、粉细砂充填性溶洞,施工过程中,突水、涌砂十分严重,造成开挖面多次被淹,施工十分困难。主要介绍了2#溶洞突水、涌砂、涌泥情况,研究了相应的注浆方案、材料、工艺和注浆机械设备配套方式。

炭化泥质板岩地层隧道施工注浆加固技术研究

我国地形复杂且地质多变,在许多重大隧道工程建设中,围岩的复杂性及特殊性已成为影响隧道施工的主要技术难题,尤其在富水含碳泥质板岩地质条件下的隧道施工更是隧道施工技术的研究重点。本文以新建吉图珲客专JHS VII标段小盘岭2号隧道为例,详细介绍在富水条件下炭化泥质板岩地层隧道注浆加固技术的研究过程、施工方法及取得效果。目前,国内对于在此种条件下的大断面隧道施工并无相关案例,文章所描述的方法不仅对吉图珲铁路具有重大意义,也可以为其他类似项目起到一定的指导和借鉴作用。

不同地质条件下隧道注浆施工工法优化及适用性研究

以重庆中梁山脉歇马隧道为工程背景,为保护地下水生态环境,采取了一系列注浆加固措施,根据不同的工程地质、水文地质等情况,首次提出了适用于软弱破碎围岩的扫孔控制注浆、适用于局部围岩裂隙渗水的围截式控制性注浆等工法,深入开展了在不同地质条件下的适用性研究及工法优化研究。研究成果表明:根据不同的地质、水文情况选用合理的注浆方式是保证工程质量、加快工程施工进度、保证施工安全、降低工程建设成本的关键。