隧道管棚支护承载特性及支护参数试验研究

为探究隧道管棚注浆钢管不同支护参数对管棚支护承载能力的影响,引入Pasternak双参数模型构建出更符合实际情况的管棚支护力学模型,通过多组室内试验,对管棚在不同注浆钢管管径、壁厚、注浆饱满度及加设钢筋笼条件下的承载能力进行定量研究。研究表明:1)管棚注浆钢管支护参数中,对管棚承载能力的影响排序为:管径>注浆饱满度>壁厚>钢筋笼。2)增大管棚注浆钢管管径可大幅提高管棚的承载能力,相比管径为108 mm的管棚,管径为159、219、299 mm时管棚承载能力分别增大183.58%、398.62%、874.86%。3)管棚钢管注浆不饱满会较大程度削弱管棚的承载能力,钢管注浆饱满度由100%降至75%、50%时,管棚承载能力分别降低29.8%、34.5%,注浆饱满度为50%时管棚的承载能力与未注浆时相差不大。4)管棚钢管壁厚和钢筋笼加设与否对管棚的承载能力影响较小。因此,在实际工程中,可通过增大管棚钢管管径提升管棚的承载能力,通过减小管棚钢管壁厚及不加设钢筋笼节约用钢量。

前撑注浆钢管在某超大软土基坑中的应用

前撑注浆钢管是上海及周边软土地区近年来应用的一种新型基坑支撑形式,与常规的内支撑体系相比,具有施工便捷、挖土方便和造价经济等优点,应用在大面积基坑中具有明显的优势。本文以上海某超大基坑项目为背景,详细介绍了前撑注浆钢管在具体工程项目中的应用情况。项目的成功实施,对于软土地区类似的超大基坑工程具有较高的参考意义。

顶管施工对土体扰动机理的数值模拟研究

由于顶管施工现场的环境复杂性增加和顶进长度的增长,不恰当的施工参数控制可能导致对现有建筑物的影响过大甚至引发重大安全事故。因此,研究顶管施工中土体扰动机理、了解各施工参数对地层扰动的影响,对从理论上指导顶管施工,优化施工工艺具有重要的研究意义。通过数值模拟研究注浆压力、开挖面支护力对土体变形的影响规律,并与实测结果进行了对比验证。结果表明,不同注浆压力情况下,地表竖向位移呈“弓”字形变化趋势;在距始发井15~50m距离范围内,各注浆压力的地表沉降变化基本一致。开挖面支护力与地表沉降数值基本呈负相关关系,并且在距始发井约为10m位置处,地表竖向位移出现反弯点,范围外的土体趋于稳定。

富水砂卵石地层盾构隧道近接下穿运营线路变形特性分析

依托成都地铁19号线双流机场—龙桥路站区间下穿既有运营地铁3号线工程,采用ANSYS数值模拟软件,分析富水砂卵石地层超前管棚支护和洞内深孔注浆联合加固下,盾构穿越施工全过程的地表沉降和既有地铁管片支护结构变形规律,并通过实测数据验证数值模拟的准确性。结果表明:地表竖向沉降符合Peck曲线分布,地表最大沉降2.59 mm,满足下穿施工控制要求;3号线管片保持平稳,竖向位移最大值4.80 mm,左右拱腰虽然在穿越段受开挖扰动,发生较大水平位移,但在穿越后基本恢复;现场实测数据表明联合加固方案可确保盾构施工及运营线路的安全。

引水隧洞塌方段综合支护技术研究与应用

分析了左江治旱驮英水库及灌区工程驮楼~广沙隧洞在开挖过程中出现的塌方问题,认为其主要原因为复杂地质条件下的岩层破碎带和支护不足。为确保施工安全,提出了综合支护技术方案,包括堆渣堵孔护坡、围岩变形监测、大小管棚支护、钢拱架支护、塌方清运、底板软基清理及垫层混凝土施工和回填灌浆等。通过循环进尺施工方法,有效控制了施工过程中的安全性和稳定性,确保了工程的顺利进行。

螺纹扩大体钢桩在深基坑支护工程中的应用研究

螺纹扩大体钢桩是近年来江浙沪地区逐渐兴起的一种新型斜向支护结构,与传统钢筋混凝土内支撑相比具有施工便捷、工期缩短、成本节约等优势。文章结合苏州工业园区某大面积深基坑工程,对螺纹扩大体钢桩的应用进行介绍,重点对支护型式的选择及施工工艺进行阐述;静载试验结果表明,螺纹扩大体钢桩承载力满足设计要求;启明星软件计算结果和现场监测数据均显示,钢桩的变形控制效果好,该项目的成功经验可供类似工程借鉴与参考。

自稳式注浆钢管前撑技术在深大基坑中的应用

上海等软土地区深大基坑支护,传统上需要考虑采用水平支撑体系。自稳式注浆钢管前撑技术是一种新型的支护体系,具有工期短、综合造价低、施工方便等优势,目前工程实践经验和研究成果相对较少。结合上海市某深基坑工程采用注浆钢管前撑和水平支撑体系的实例,详细介绍了钢管前撑的设计方案和施工工艺,采用有限元软件模拟计算,对该技术与传统水平支撑实施情况进行对比分析,结合现场检测和监测数据的反馈,表明注浆钢管前撑技术“时空效应”明显,实测变形和内力较计算值小,支撑承载力有保证,能很好控制基坑变形,可为该技术在类似项目中的推广应用提供借鉴与参考。

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。

某矿巷道穿越高压富水断层破碎带综合防治水技术研究

随着浅部矿产资源的日益减少,深部开采已成为必然趋势,水文地质条件日益复杂,防治水害日益严重,水害威胁制约着矿山整体开发进度,尤其是深部井巷穿越地质条件复杂的含水层和断层裂隙水时治理难度更大。本文介绍某矿山通过采取物探、工作面注浆堵水和超前管棚支护综合治理手段穿越复杂断层破碎带的成功经验,为其他类似矿山井巷水害治理断层破碎带提供借鉴。

SMW工法桩与前撑式注浆钢管组合基坑支撑体系施工技术

受施工场地的限制以及对成本的控制要求,针对软土地区安全等级为二、三级基坑,可采用前撑自稳式注浆钢管支撑与SMW工法桩相结合的绿色施工工艺。该工艺可部分代替传统的钢筋混凝土内支撑,可以减少混凝土支撑体系对施工的影响,具有对基坑开挖土方便利、缩短工期、降低成本、拆除简单以及支撑可回收等优点。本文主要介绍单排型钢水泥土搅拌墙结合前支撑的自稳式基坑支护施工工艺,并对施工过程中的注意事项进行探讨。

前撑注浆钢管桩在地下两层基坑工程中的应用

以上海青浦某工程项目为例,通过对比规范法计算结果、数值模拟计算结果及现场实测结果,验证了前撑注浆钢管支护形式在地下两层基坑中应用的安全性和可行性。通过与常规支撑体系的对比,说明了前撑注浆钢管在地下两层基坑中可以大大节省工期和造价,为今后类似基坑工程的设计和施工提供参考和借鉴。

装配式剪力墙波纹管螺旋箍筋约束浆锚连接施工技术

装配式建筑工程中常用的套筒灌浆钢筋连接方式存在吊装碰撞多、灌浆不密实、造价高等问题,针对这些问题,文章优化当前装配式混凝土结构钢筋连接方式,采用螺旋箍筋约束波纹管浆锚搭接,这种连接方式可实现性能“等同现浇”,在一定范围内的多根钢筋同时进行连接,可同层灌浆,减少临时固定斜撑的用量,成本较低,施工效率高,为类似装配式混凝土结构提供借鉴。

新型基坑支护体系研究

文章以某项目深基坑支护结构选型分析为研究对象,通过对比“双轴搅拌桩止水帷幕+Ⅰ40b型钢板杆桩+双重管高压旋喷锚桩体系”和“钻孔灌注桩+冠梁+锚杆支护体系”,分析其各自的优缺点,最终确定最佳的支护体系,在保证基坑安全的前提下,成功降低基坑支护施工成本,缩短施工周期,体现了新型基坑支护体系在保证基坑稳定性、缩短围护工程施工周期、降低基坑围护工程施工成本方面均有较大优势。

前撑式注浆钢管桩在软土地区基坑工程中的应用

结合软土地区某基坑工程,介绍了前撑式注浆钢管桩技术的设计、施工及检测方法,并对现有的承载力检测、钢管穿墙工艺进行改进。通过分析基坑监测结果,验证了技术的可行性,可为类似工程提供参考。

工作面过断层区顶板支护技术应用

基于裕兴煤矿15205工作面过断层期间,端面顶板出现严重破碎现象,造成工作面回采难度大、煤壁垮落严重等,威胁着工作面安全高效回采的问题,通过技术研究,对带压擦顶支护、注浆支护、单锚杆支护三种端面破碎顶板支护方案进行对比分析后,决定采用“膨胀注浆锚杆+超前管棚”联合支护技术。通过实际应用效果来看,采取联合支护技术后控制了端面顶板破碎现象,端面距由原来的1.5 m减小至0.4 m,煤壁片帮深度由原来的1.3 m减小为0.5 m,取得了显著应用成效。

综采工作面过地质构造回采工艺优化

针对长春兴煤矿103工作面回采过断层期间破岩难度大、设备损坏严重以及工作面回采效率低等技术难题,采用深孔预裂爆破回采工艺,并对断层区围岩提出了“超前深孔注浆+超前管棚+JW型锚棚”等联合支护技术。实际应用效果表明,工作面过断层期间回采工艺优化后,工作面回采速度提高至5.4 m/d,设备故障率降低了65%,回采期间未出现顶板大面积破碎、垮落现象,应用成效显著。

综采工作面过断层回采工艺优化应用

盛泰煤矿15211工作面回采过断层应力叠加区时,工作面出现煤壁片帮以及顶板破碎现象,分析了回采存在的技术难题,采取预裂爆破施工、对断层区岩体采取超前管棚注浆支护,对原回采工艺进行优化,降低了断层区破岩量,提高了断层区围岩稳定性,取得了显著应用成效。

三软煤层巷道掘进防漏的顶预防性注浆技术研究

某矿3130巷沿着13号煤层底板掘进,13号煤层为典型的三软煤层,顶板冒落及变形量大问题较为明显,特别是3130巷掘进至1 560~1 620 m范围内时,受区域褶曲构造影响顶板破碎、裂隙发育,巷道冒顶风险更为突出。因此,提出采用注浆方式对顶板进行超前加固的预防性措施,提高顶板稳定性及承载能力。依据3130巷围岩特点并结合以往注浆经验,提出使用管棚注浆方式加固顶板岩体,并具体设计超前注浆加固技术方案。现场应用后,巷道掘进期间顶板始终保持稳定,未出现冒顶、片帮等问题,同时巷道围岩变形量整体较小,围岩变形控制效果显著。

既有车站下超近接区间隧道支护技术

为减小既有车站下超近接区间隧道施工时引起的沉降,利用MIDAS GTS数值模拟软件,对既有车站下超近接区间隧道开挖支护技术展开研究,对比4种工况下的地表沉降、既有车站沉降和既有车站受力状况。结果表明:将超前管棚支护与超前注浆加固结合时,地表沉降与既有车站沉降分别控制在3.0和6.4 mm,既有结构最大拉应力仅为1.35 MPa,实测数据与模拟结果吻合,可为同类型工程提供参考。

锚喷支护及小导管注浆在隧道塌方段中的应用

锚喷支护和小导管注浆辅助支护是隧道新奥法施工中的重要组成部分。通过对锚喷支护和小导管注浆的机理、参数设计进行研究,并以环山坪隧道塌方段为例,对塌方段原设计支护参数进行了优化,并深入分析围岩内空收敛变形监测数据。研究表明:合理的锚喷支护和小导管注浆方案能改善围岩的受力状态,起到加固围岩的作用,为安全的度过隧道塌方段提供保障,同时,也说明了隧道监控量测能反映围岩的变形情况,可以作为一种有效的支护方案效果评价手段。