Reinforcement of Clay Soils through Fracture Grouting

Fracture grouting is widely used for building foundation reinforcement,however the underpinning mechanisms are still not clear.Using numerical results about a single-hole fracture grouting process as a basis,a model composed of soil and grouting veins has been created to analyze the reinforcement mechanism.The influence weights of the grouting vein skeleton and compaction effect have been studied,thereby obtaining relevant information on the compressive modulus of the considered composite soil.The research results show that the compaction effect plays a leading role in the soil fracture grouting reinforcement.The grouting pressure,the hardened grouting vein modulus,and the shape of the grouting veins all influence the compressive modulus of the composite soil.

季冻区水平和立体加筋土体防冻胀融沉效果研究

冻胀融沉是季节性冻土区建筑物破坏的主要原因,实际应用表明,土工合成材料加筋路基具有良好的抗冻融循环损伤能力,然而不同加筋形式的有益影响尚未被量化。针对四川阿坝地区典型季节性冻土,开展了水平及立体加筋土冻融循环试验及平板载荷试验,研究了冻融循环对加筋土和未加筋土力学性能的影响,对比了水平加筋及立体加筋土的防冻胀融沉效果。研究发现:水平加筋和立体加筋均可一定程度上抑制土体的冻胀融沉,提高冻融循环后土体的承载力,抑制冻融循环的弱化作用。立体加筋加固效果优于水平加筋。经过5次冻融循环后,水平加筋使冻胀隆起和融化沉降分别减少5%,6%,立体加筋使冻胀隆起和融化沉降分别减少4%,17%;水平加筋对冻融循环土体的承载力和刚度分别提高75%,29%,立体加筋对冻融循环土体的承载力和刚度分别提高388%,40%。

武汉四环线吴家山至沌口段软土地基病害处置技术研究

武汉四环线吴家山至沌口K81+700~K82+600段两侧鱼(藕)塘密布,软土较厚,地质条件差。软土地基经过清淤回填+土工格栅+碎石垫层+CFG桩方式初步治理后,发生路面裂缝等病害,主要是由于路基填土未得到有效压实、沉降,形成超静孔隙水压力,以及降雨丰沛和重载车辆频繁行驶造成的,因此采用了注浆加固路基+抛石挤淤+反压护坡道的方式对裂缝进行治理。治理监测结果和长期的通车运行表明,路面稳定、软土地基病害得到有效处置。

高速公路软土路基勘察及加固措施研究

为保证软土地区高速公路的建设水平,以昆明至巧家高速公路的东川至格勒段工程为例,研究高速公路软土路基勘察方法以及路基加固措施。采用静力触探勘察该工程路段的地质情况,并分析地质勘察结果,依据分析结果制订路基加固方案,保证软土路基稳定性,降低路基沉降,提升路基承载力。并经试验分析得出:路基加固后沉降结果以及承载性均在允许标准范围内,满足施工标准。

考虑流固耦合效应的砂土注浆加固机理分析

砂土层具有典型的非均质性和原位变异性,注浆过程存在浆液与砂层的流固耦合效应。将随机性与分形理论结合,基于Diamond-square算法构建考虑砂土力学性能参数空间变异性的物理模型,采用精细化的流固耦合多物理场模型,对浆液在砂土介质中的扩散规律进行分析,并探讨注浆前后砂土在荷载作用下的应力和变形特性。研究表明构建的砂土随机分形模型,能够反映地层地质信息条件的差异性,可以准确揭示复杂应力、结构状态下,砂土注浆的基本规律和特征。浆液沿孔深呈不规则形状扩散,不同深度处浆液有效扩散半径各不相同,浆液扩散变化、有效填充范围,与砂土分形结构呈现高度一致性。注浆加固前砂土结构松散,应力传递方式单一,加固后砂土胶凝形成二次结构,荷载传递过程中产生应力集中现象,砂土承载潜力得到充分发挥。注浆加固减小了砂土层的沉降变形,显著提升了砂土的物理力学性能。

富水卵漂石地层盾构近距离下穿运营地铁隧道施工技术研究

[目的]富水卵漂石地层盾构下穿既有地铁线路施工过程中,易导致既有地铁线路上方土体不规则沉降超出控制范围,进而可能引发地下水喷涌和地面塌陷问题。为此,需要对富水卵漂石地层盾构近距离下穿运营地铁隧道的施工技术进行研究。[方法]以新建成都地铁17号线凤溪大道站盾构下穿既有地铁4号线为案例,在阐述工程概况的基础上,选取了4个地面沉降测点和4个深层土体沉降测点,分析了盾构掘进过程中地层的沉降变化规律。采用MIDAS GTS软件建立了三维有限元模型,对采用38 m超长管棚与斜向注浆相结合的加固施工进行模拟,对4号线隧道预加固效果进行了分析。基于此,明确了地面跟踪注浆的时机,进一步分析了地面跟踪注浆的效果。[结果及结论]该加固措施有效提高了4号线结构底部土体的整体性,改善了4号线结构的受力状况,有效控制了4号线的结构沉降。

公路软土路基加固处理及沉降分析

文章针对公路软土路基的加固处理和沉降问题进行了研究,选定适用于软土路基的加固方案,并通过现场试验验证其可行性和效果。对加固后的路基进行长期沉降观测和分析,得出了软土路基的沉降规律和变形特点。研究结果表明,在土体结构中设置夹层,夹层中添加地工布和聚合物增强材料,可显著提高路基的承载力和稳定性,有效减少沉降和变形现象的发生,并为软土路基的设计和维护提供科学依据。

隧道穿越巨型岩溶弃渣回填体结构沉降监测分析与防控

针对成贵铁路玉京山隧道穿越巨型溶洞与深厚弃渣回填体系统,分析了弃渣回填体中隧道结构的沉降风险,提出了弃渣回填体中隧道基底处理的方案以及线路跨越的优化结构形式,并通过施工期与长期沉降监测分析了相关方案的可靠性。结果表明,在未经加固的情况下,隧道结构在大规模弃渣回填体中可能会发生高达98 mm的工后沉降,难以满足结构安全以及线路长期运营安全的相关标准。为此,提出了隧道开挖范围及两侧的回填体注浆预加固,以及隧道基底回填体钢管桩注浆加固的基底处理方案,并优化设计了“回填体暗挖隧道衬砌结构防护+洞内连续梁跨越”的组合结构形式。施工期以及长期沉降监测表明,回填体与基底的注浆加固处理能够有效填充空隙并黏结弃渣颗粒,控制回填体的分层沉降。隧道基底沉降变化基本在240 d之后趋于稳定,所有测点的沉降值均能够控制在10 mm之内。然而,各断面左、右测点呈现出较为明显的差异沉降,这说明将轨道设置在洞内连续梁桥上的结构方式在本案例中是合理、必要的。

城市砂土隧道注浆效果评价研究

文中依托西安市开元路-建元路下穿通道工程,采用数值模拟的方法,对比分析了未进行注浆加固、全断面注浆加固工况下的砂土隧道变形特性,评价了中隔壁法的开挖效果.结果表明:未进行注浆加固工况下的地表沉降和拱顶位移分别是全断面注浆加固的4.78倍、4.44倍和7.08倍、5.73倍;掌子面未加固工况下隧道开挖产生的支护应力小于掌子面全断面注浆加固工况下的支护应力,隧道左洞和右洞在全断面注浆加固情况下;开挖断面掌子面的挤出变形在全断面注浆加固工况下远小于未注浆工况下,且最大和最小位移平均减小80%.数值模拟结果表明:在全断面注浆加固工况下隧道开挖沉降表现出安全稳定态势.

智能灌浆设备在素填土注浆加固中的应用研究

研发一种智能灌浆设备进行素填土注浆加固试验,研究了注浆深度对注浆施工参数的影响;分析了不同注浆方法的适用性和功效,探索了浆液的实际扩散情况。研究发现:注浆压力和注浆深度、注浆方法、注浆次序密切相关,可根据项目前期注浆试验结果确定注浆参数;浆液基本沿着土层内某些薄弱通道扩散,形成了多道浆脉;利用智能灌浆设备进行注浆加固试验,可快速地确定合适的注浆参数,为后续施工提供技术指导。

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。

注浆加固引起既有车站沉降超限的处置措施研究

以合肥地铁7号线紫庐站下穿1号线紫庐站为工程背景,分析暗挖段注浆加固造成既有车站沉降超限的原因,通过站厅层设置泄水孔,暗挖段设置止浆墙,桩间注浆封堵等施工技术处置,较好地控制了既有车站的沉降变形,监测数据显示各项监测数据已趋于稳定。

盾构近接施工对桥桩沉降影响分析及保护措施

以地铁盾构隧道近接侧穿既有桥桩工程为背景,基于现场实测数据,对盾构近接侧穿施工全过程中桥桩沉降的变化规律、各阶段的沉降占比、隧道洞身软弱地层分布和袖阀管打设方式对桥桩沉降的影响进行分析。分析结果表明:软弱地层中盾构近接侧穿桥桩时,桥桩竖向位移整体呈“先小幅上升,后下沉”的变化规律;桥桩沉降主要发生在盾构通过期间及通过后一周,约占总沉降的80%~90%;当隧道与桥桩平面净距小于2D时,对临近隧道的桥桩采取桩周全包袖阀管预注浆加固措施,可有效降低盾构施工对桥桩沉降的影响;隧道洞身范围软弱土层分布比例越高,桥桩沉降越大;桩周袖阀管注浆孔应优先考虑垂直打设,避免注浆盲区,以保证土体加固及桥桩沉降控制效果。

某浅圆仓结构差异沉降技术分析

某仓储浅圆仓出现了结构差异沉降,经过现场调研及对浅圆仓的施工、使用情况及沉降观测数据的整理分析,找出了A1仓结构基础出现较大差异沉降的原因,并结合工程实际提出有效阻止其继续发展的技术方案。证明了注浆加固和锚杆静压桩加固这两个方案在本工程中的可行性,并分析了二者优缺点。最终加固方案为锚杆静压桩加固浅圆仓基础、压密注浆处理浅圆仓基础外侧地基。

湿陷性土加固材料研究现状与发展趋势

湿陷性土初始孔隙度高、饱和度低、粉砂含量高,受水浸湿后受应力变化极易发生沉降变形,沉降严重时将对地上建筑造成不可逆转的重大破坏,因此提高湿陷性土的物理力学性能受到越来越多的关注。本研究分别分析了纳米材料、纤维、聚合物、工业废弃物、微生物等加固材料处理湿陷性土的可行性和有效性,探讨了加固材料未来发展趋势,为加固湿陷性土壤等不良地层提供一定的参考。

地铁浅埋暗挖法超近距穿越邻近建筑物施工技术分析

地铁浅埋暗挖法是一项超近距穿越邻近建筑物的施工技术,应用该项技术能实现地铁线路的顺利延伸,不会影响周边建筑物的安全。文中对地铁浅埋暗挖法超近距穿越邻近建筑物施工技术进行研究,在深入分析技术原理、工艺流程和施工实践基础上,给城市地铁建设提供更加科学的施工方案。

珠海隧道超大直径盾构浅埋极软地层施工关键技术

浅埋极软地层超大直径盾构施工存在冒顶漏浆、管片上浮、管片渗漏水、盾构姿态控制困难等重难点问题。依托珠海隧道工程,针对盾构始发一侧隧道埋深浅、周边地层极为软弱的特点,制定并采取了地层预加固处理、盾构机针对性设计、同步双液注浆系统改造及注浆方法优化、改进管片防水体系等系统性措施,浅埋极软地层重难点问题得到有效控制。单一的地层预加固措施对浅埋段管片上浮控制效果有限;厚浆与双液浆组合使用的分区注浆方法可实现缩短顶部浆液初凝时间和早强效果,有效解决了管片上浮及渗漏水;控制管片不均匀上浮可以避免管片渗漏水和裂缝漏水问题。

袖阀管劈裂注浆在铁路路基深层加固中的应用

近年来,随着高速铁路快速建设及开通运营,路基工程的病害时有发生,铁路路基基底若存在高压缩性软土或其他不利软弱夹层,勘察、设计、施工阶段未发现,铁路建成联调联试或运营阶段,在列车动荷载作用下,会造成路基整体不均匀沉降的病害发生。该文以东南沿海某铁路软土路基沉降病害整治为例,介绍袖阀管劈裂注浆施工工艺及轨道变形控制方法,对铁路运营线路地基进行深层加固,该注浆工艺有效地控制注浆压力和注浆区域,具有可多次注浆,注浆成本较低等特点,并取得显著的加固效果。

盾构隧道下穿护城河桥沉降控制研究

在城市轨道交通建设过程中,盾构隧道下穿城市河流及过河桥梁,具有水文地质条件差、环境风险高、沉降控制严格等特点,是穿越工程中重点研究的对象。本文以某城市新建工程为背景,通过数值计算与现场监测相互验证的方法,对盾构隧道下穿城市桥梁的沉降控制进行了研究。通过研究穿越前的地面注浆加固,穿越过程中的掘进参数控制,穿越后的管片壁后注浆一系列沉降控制技术,并与桥梁的沉降监测数据相互验证,保证了下穿的施工安全和既有桥梁的运营安全。此研究成果可为类似下穿工程提供借鉴。

软土地区双线盾构下穿机场跑道沉降规律研究

研究目的:本文依托天津地铁Z2线下穿滨海机场工程,在考虑机场不停航的情况下,对软土地区双线盾构隧道下穿机场飞行区引起的跑道沉降进行分析,探究盾构埋深及深孔注浆圈厚度对跑道沉降的影响,以得到合适的盾构埋深及深孔注浆圈厚度,并深入分析其对跑道沉降影响的规律特性。研究结论:(1)增大盾构隧道覆土厚度和管片周围深孔注浆圈厚度能有效地减小跑道沉降及差异沉降率,但对沉降的减小效果并非随注浆圈厚度增加而愈加有效;(2)双线隧道开挖完成后,道面横向沉降曲线呈现“V”形沉降槽,由于前后线施工叠加效果,最大沉降位置偏向后施工隧道一侧;(3)同一埋深下,后线施工对跑道最大沉降的影响小于前线隧道对跑道沉降的影响,且随着注浆圈厚度的增加,后线施工对跑道沉降的影响越来越小;(4)随着双线隧道先后掘进,机场道面的差异沉降率呈现先增大、再减小的趋势,后趋于稳定;(5)本研究结论可为软土地区双线盾构下穿机场跑道类似工程中的盾构埋深及深孔注浆设计提供参考依据、施工指导。