钢丝网灌浆(SRG)加固受损多层砌体墙体抗震性能试验研究

应用钢丝网灌浆加固技术(SRG)修复村镇砌体结构具有施工简单、造价低廉以及性能优越等优点。先对一多层砌体结构开洞墙体模型进行抗震性能拟静力试验,后采用SRG技术加固受损墙体再次进行同条件试验。对比分析了加固前后墙体的破坏现象、滞回性能、刚度退化规律、耗能特性、延性与变形特征等抗震性能。试验结果表明:采用SRG技术加固受损砌体结构的破坏模式更为合理,墙体承载力、变形性能及耗能特性亦可显著提升。研究结果揭示了SRG技术加固受损砌体结构的实效性,为其在村镇建筑加固领域的应用提供技术支持。

岩石隧道掘进机不良地质施工处置技术

岩石隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)凭借其高效优质、作业安全等特点在铁路、公路、地铁、水利水电等领域广泛应用,在普通地质环境下推广顺利。复杂地质环境下致灾源多,如硬岩岩爆、软岩大变形、断层破碎带、涌水突泥等不良地质使TBM施工频繁出现围岩坍塌、支护失效、卡机淹井、设备损伤等问题。本文结合工程案例,从超前主动加固、注浆及锚固、管片支护、撑靴加固4个方面总结现有施工技术,以应对TBM穿越不良地质导致的刀盘卡机、护盾抱死、初期支护变形过大、撑靴打滑等问题,提升TBM在不良地质环境下的适应能力,为类似工程提供参考。

浅埋富水砂层隧道复合注浆治理技术研究

青岛地铁四号线张村站横通道为浅埋富水砂层,为了解决开挖过程中面临的涌水涌砂问题,采用多方法复合注浆加固技术进行治理。模袋桩布置于重点加固区外轮廓,模袋桩工法能起到桩体加固作用,同时可以控制注浆扩散,抑制地表抬升;分段钢管桩布置于重点加固区域内部,采用分段注入的方式,均匀扩散有利于加固效果,且能避免局部不均匀注浆造成的抬升问题;在中粗砂地层中,水泥浆液的渗滤效应是不可忽视的,注浆扩散半径按1.2m进行考虑,实践证明是合理的。浅埋富水砂层注浆结束后,配合真空降水,实现了隧道内的无水施工环境。钢管桩、模袋桩和注浆三种方法构成了复合加固技术,配合其他辅助工艺方法,有效解决了浅埋富水砂层的治理难题,对类似工程具有借鉴意义。

高温下的钢筋半灌浆套筒黏结性能研究

为研究热力耦合作用下试件的破坏形态和承载能力以及不同条件变量下套筒连接试件中钢筋灌浆料粘结滑移曲线的变化规律,文中对48个钢筋半灌浆套筒连接试件进行常温和高温下不同初始应力条件下的轴向拉伸试验。基于试验结果,拟合得到了不同温度下钢筋与灌浆料粘结滑移关系方程,对钢筋半灌浆套筒中钢筋与灌浆料间的粘结滑移进行有限元模拟,验证试验得到的粘结滑移公式的合理性、准确性。

预应力钢锚管注浆锚索边坡加固力学特性

为解决传统预应力锚索在边坡支护应用中存在安全耐久性不足、加固效果有限等的问题,通过室内和现场试验研究了预应力钢锚管注浆锚索力学特性,开发了边坡复合加固方法。研究结果表明,锚索荷载-位移曲线的非线性变化特征更明显;钢锚管的加卸载刚度变化规律不一致,而锚索的加卸载刚度变化均表现为幂函数衰减的规律;钢锚管和锚索的弹性位移随荷载呈线性增长,而塑性位移随荷载呈增长幂函数变化。边坡现场工程试验结果显示,新型加固技术对于不同地质边坡均适用。对于完整地层,锚固结构受力时产生的变形较少且刚度变化不大,不可恢复变形小,边坡变形易达到稳定状态;对于破碎地层,裂隙增加了浆体渗透提高了其与岩土体的黏结强度,增加了锚固力,因而受力时变形大,刚度变化大,产生的不可恢复变形量大,相对于传统锚索支护,新型支护技术能够更好发挥不同结构间的协作。可见新加固方法可为类似工程边坡加固设计提供参考。

码头桩基钢套筒灌浆加固修复技术

针对服役多年码头桩基混凝土出现的破损裂缝问题,依托宁波某码头水工大修工程,对钢套筒、灌浆作业系统及超早强灌浆料等进行设计开发。结合施工工艺形成成套加固修复技术,开展现场施工并进行质量检测。结果表明:超早强灌浆料12 h抗压强度可达到20 MPa以上,其与钢套筒黏结强度可达6 MPa以上,其他性能参数均符合规范要求;使用该成套技术在6个月内成功加固修复232根桩基。

泥化软岩巷道的支护优化设计

为解决采用传统U型钢支架对软岩巷道进行支护所面临的冒顶和两帮移近量增加的问题,对1201工作面基本地质条件分析的基础上,分析了传统U型钢支架支护不到位的原因,并提出了采用管棚进行超前支护和注浆加固进行强化支护的理念,并对优化后的效果进行综合评估,得到理想优化效果。

长大隧道穿越断层破碎带的施工方案研究

由于地质断层破碎带具有岩石破碎、强度低、透水性强、易被风化、剥蚀和搬运的特性,隧道在穿越断层破碎带施工过程中,岩体的稳定性较难把控,易发生隧道地质灾害(坍塌、突水涌泥、大变形)。因此,如何实现隧道断层破碎带的地质和水文情况的提前预判断尤为重要,制定出针对性较强的施工技术措施,确保隧道断层破碎带地段安全有效的施工,是本文研究的目的。本文主要依托云南高速公路网丘北至砚山高速公路特长隧道-冲革隧道穿越地质断层破碎带的施工方案,即采用预留核心土的三台阶七步法开挖围岩、超前注浆、小导管结合型钢加强的方法组织施工,施工过程中以超前地质预报为先导、以监控量测的数据结果作为依据,来制定相应的技术处理措施。本文对长大隧道穿越顺利穿越富水破碎断裂带,总结出一套切实可行的施工工艺及方法,节约了成本,为今后类似施工提供借鉴经验。

“上硬下软”土层既有建筑基础加固方法

广西某工程项目地质条件复杂,土层力学特性变化明显,土层刚度呈现“上硬下软”状态,且分布厚度不一,多栋建筑封顶后出现不均匀沉降,本文旨在确定一种基础加固方案能够较好地解决以上问题。针对土层“上硬下软”的特点,对于沉降较大的区域创新采用“Φ377+Φ127组合钢管桩”进行基础加固,防止沉降继续发展。浅层硬壳层采用Φ377钢管桩提供承载力,深部软土层采用Φ127钢管桩深入原CFG桩下1~2 m,结合注浆工艺,加固松软土体,对原CFG桩桩底进行加固。对于沉降较小的区域创新采用高压注浆深层扰动技术,增加局部沉降。采用动阻力控制作为终桩条件,解决土层起伏剧烈地区桩端持力层无法判断的工程难题。“Φ377+Φ127组合钢管桩”极大地提高了原工程桩承载力,从而解决了坚硬土层难以沉桩、软弱土层承载力不足的工程难题。该基础加固方案成功解决了既有建筑的不均匀沉降工程难题,积累了宝贵的工程经验,为“上硬下软”复杂土层既有建筑基础加固提供了新思路,具有显著的经济效益和社会效益。

盾构近距离穿越主干道下大断面隧道措施研究

研究目的:针对在城市敏感区近距离穿越城市主干道下既有大断面隧道工程中变形控制难的问题,本文以北京地铁19号线下穿城市主干道下既有1号线隧道为背景,具有近距离穿越、隧道二衬混凝土无配筋,建设年代久远,裂缝病害、地层上硬下软等不利因素,项目穿越采取了洞外小导洞注浆、洞内芳纶布与钢板加固相结合的措施进行控制,同时工程通过分析计算与试验段确定最佳的盾构参数进行穿越,施工前对各项穿越措施进行了数值分析,对穿越方案与参数的确定起到指导作用,施工后根据监测结果对比分析,并验证了控制措施的可行性与数值计算的准确性。研究结论:(1)采用洞外小导洞开挖注浆加固措施能够减小沉降,满足变形控制要求;(2)洞内钢板+芳纶布的结构加固措施能够有效增加既有地铁隧道的刚度,减小结构应力;(3)土仓压力、同步注浆压力最优取值范围为0.08~0.10 MPa和0.20~0.24 MPa;(4)数值模拟与现场监测结果对比偏差率不大于15.0%,能够有效预测盾构施工对既有结构的变形影响;(5)本文研究可为类似穿越工程控制措施的设计施工提供技术支撑。

注浆与钢管桩联合加固在高速公路路基滑坡中的应用

随着山区高速公路快速发展,陡坡路基滑坡治理一直是备受关注的话题。传统的治理方式采用强支挡,工程造价高,施工周期长。为了解决这一难题,提出注浆与钢管桩联合加固方法,通过注浆提高路基填土和滑动面的抗剪参数,对提高参数后的路基进行稳定性分析,计算剩余下滑力,合理布设钢管桩,达到降低工程造价、减少施工周期的目的,为以后类似的工程项目提供参考。

钢管桩-注浆加固盾构换刀区稳定性分析

以佛-莞城际线路长隆隧道工程为背景,采用室内试验和数值模拟,研究常压开仓时换刀区失稳和渐进破坏过程.结合工程实际建立数值模型,采用快速拉格朗日差分法分析钢管桩-注浆方案常压换刀区地层的安全系数,对比分析钢管桩-注浆加固方案对换刀区地层应力释放和位移的控制效果.结果表明,常压开仓时盾构开挖面首先失稳,并引起土体流失以及土压力释放现象;随着刀盘后移,逐渐诱导换刀区地层出现大范围竖向位移,最终贯通至地表.采用钢管桩-注浆方案,换刀区安全系数得到显著提高,地层应力释放和位移均得到有效控制.与注浆加固方案相比,钢管桩-注浆方案具有工期短、污染少的优点且钢管桩可回收,不影响土体后续使用,为工程提供新的地层加固思路.

软土地区大面积回填地基地基加固方案分析研究

深厚软土场地经浅层地基处理后进行大面积回填,场地各区域于运营期间均发生不同程度的沉降,沉降对建(构)筑物的安全及项目运营产生了一定的影响。因此,需对场地现地面的沉降情况进行分析及评估,在确保安全的前提下,提出适宜该场地岩土工程条件且较为经济的地基加固方案,并为后续地基加固提供合理化建议,以期为类同项目提供借鉴意义。

湿陷性黄土地区某三层砌体结构教学楼止倾加固研究

本文以湿陷性黄土地区某初级中学三层砌体结构教学楼止倾加固为研究背景,通过首次应用注浆花钢管桩技术对该楼不均匀沉降基础止倾加固,自2020年10月注浆花钢管桩止倾加固完成至今的沉降观测数据研究分析,未发现明显继续沉降变形,加固效果良好;花钢管桩注浆后的沉降变形较未注浆前的沉降变形减少,不但可以缩短施工周期、加固效果显著,而且经济、安全、可靠,方便施工;加固做好防排水,在确保使用期间无大量水进入的前提下可保证后续使用年限且地基不再下沉,研究成果为湿陷性黄土地区既有砌体结构建筑物地基止倾加固、移位加固和设计提供理论科学依据。

地基加固用地质聚合物灌浆料研究

采用钢渣、矿渣、铜渣、电石渣、工业盐、废石膏及流态稳定改性材料制备了地基加固用地质聚合物灌浆料,具有施工性能稳定、灌注性良好,与土壤反应,早强快硬及体积稳定性好的特点。灌浆料初始流动度14.5~16.2s、泌水率为0、膨胀率0.05%~0.07%、耐水性104.0%~110.0%、1d抗压强度在23.2~27.8MPa、7d抗压强度在34.8~39.6MPa、28d抗压强度在42.4~47.4MPa。

极限状态下灌浆套筒内锚固钢筋的受力原理及变形分析

灌浆套筒作为目前装配式混凝土建筑中较常用的一种结构构件间的连接形式,其性能直接关系到装配式建筑的整体抗震性能。此课题研发了一种灌浆套筒内钢筋极限状态下有效锚固段长度的计算方法,并结合多组灌浆套筒分别进行单向拉伸、高应力反复拉压、大变形反复拉压等试验,对计算方法的可行性进行了验证,研究成果对评价灌浆套筒的安全性具有重要的现实意义。

钢绞线-水泥土粘结作用对抗拔桩传力类型的影响研究

旋喷搅拌加劲抗拔桩(HPJM-RCS桩)是一种广泛应用于工程中的抗拔桩,具有较高的承载性能。该桩的钢绞线-水泥土粘结作用影响其传力类型,使其具有不同的破坏模式和工作性能。本文提出了HPJM-RCS桩钢绞线-水泥土粘结模型,并对试验桩进行了数值模拟。研究结果表明,使用Horpibulsk经验公式计算水泥土无侧限抗压强度和ACI规范公式计算钢绞线粘结强度,可为确定这些参数提供一种有效方法;3折线粘结作用模型可用于HPJM-RCS桩的传力分析;在加载初期,该桩与拉力型抗拔锚杆的承载性能类似,锚板尚未发挥荷载分担作用;在锚板发挥作用之后,该桩属于拉压分散型抗拔桩。因此,设计时忽略钢绞线与水泥土之间的粘结应力会导致支护刚度偏低而不经济。

锚杆静压桩在某活动中心基础沉降纠偏中的应用

某活动中心工程地基发生了不均匀沉降后,造成基础及上部构件下沉、上部框架柱倾斜及混凝土梁开裂,经过检测鉴定,采用锚杆静压钢管桩对沉降基础及上部构件进行了整体抬升,合理经济地处理了因地基及基础下沉引起的建筑物倾斜问题。

某预应力混凝土T梁桥病害检查与处治

为了研究某预应力混凝土T梁桥开裂病害的原因及病害加固的方法,本文以某高速公路中一座预应力混凝土T梁桥作为研究对象,阐述了该桥的病害情况、检查手段、病害原因及加固手段。研究结果表明,T梁桥加固后5#梁实测动位移分布在0~0.5 mm区间内,振动幅度显著减弱,裂缝受温度及荷载作用下的宽度变化量较小,证明了加固措施的有效性,可为同类T梁桥病害分析及加固处理提供参考。

钢管混凝土支架注浆孔补强技术数值模拟分析

钢管混凝土支架在井下注入混凝土时要留设注浆孔,为了弥补注浆孔周边钢管刚度,实施了加强板、插入注浆短管和封孔塞3项补强措施。采用ABAQUS有限元软件分析在弹性加载条件下钢管的应力分布特征,注浆孔导致孔口两侧的压应力集中系数最大,为8.45;采用3项补强措施后,钢管注浆孔附近的压应力集中程度明显降低。通过数值分析并优化出补强措施:加强板为500mm×300 mm×10 mm,注浆短管为直径133 mm×8 mm,封孔塞直径为116 mm×40 mm。优化的补强措施有效降低了应力集中程度和补强措施的用钢量。