铁路装卸站整体道床沉降整治技术研究

以某铁路装卸站普通整体道床、小爬车检车坑地段整体道床路基不均匀沉降导致线路几何不平顺超限为研究对象,根据现场实测轨道不平顺及扣件、轨枕现状统计数据,分析病害原因,提出沉降不大于30mm普通整体道床地段通过改良扣件铁垫板、增设调高垫板抬升线路,沉降大于30mm普通整体道床地段通过重置短轨枕抬升线路,小爬车检车坑地段更换可调整双轨扣件等方法进行沉降整治。该方案整治快捷高效,对石油厂区装卸作业影响小,类似技术经验可为车站内无砟轨道沉降病害整治提供参考。

上覆软弱路基加固对既有地铁隧道沉降的影响规律

为研究道路施工引起下方既有地铁隧道的沉降问题,在地铁隧道上方斜穿施工道路的基础上,进行了现场隧道沉降变形实测研究,分析了道路在路基注浆加固、路床和路面结构层施工阶段中地铁隧道的沉降曲线。建立地铁隧道-土体-道路模型对道路施工的注浆加固过程及路床和路面结构层施工进行模拟,通过比较地铁隧道沉降计算结果与现场实测值,验证了该精细化模型的准确性。基于此,分析了路床和路面结构层总施工厚度、道路土体性质、隧道下卧土层、隧道衬砌强度等关键参数对地铁隧道的沉降影响规律。结果表明:地铁隧道的沉降值与施工厚度呈正相关关系;道路的存在对隧道的沉降影响越小,其弹性模量和泊松比对地铁隧道沉降几乎没有影响;卧土层的弹性模量越大,土层越不易变形,且地铁隧道沉降越小;衬砌弹性模量增大对地铁隧道沉降影响反而越小。

地铁运营线路冷冻法施工联络通道沉降后道床结构整治施工技术分析

随着近年来全国各地大量地铁线路投入运营,地下线冷冻法施工的联络通道处受地下水、地质、外部施工等多种因素的影响,隧道及线路沉降情况日益突出。为对沉降稳定后的运营线路进行整治,研究和掌握下沉量≥81 mm时的轨道整治施工技术,规范运营线路施工流程,确保施工及运营安全。为整治施工提供切实可行的依据,经研究制定了地铁运营线路冷冻法施工联络通道沉降后道床结构整治施工技术。文章结合某市地铁2号线的施工实际,分析了施工过程中的施工工艺、控制措施和注意事项。

废弃岩渣壁后注浆体固结时变性及对地层沉降影响研究——以南京和燕路过江通道盾构隧道工程为例

为研究废弃岩渣替换商品砂配制的壁后注浆体(岩渣-硬性浆)固结后性质的时变规律及其对地层沉降的影响,采用自制的固结装置进行固结试验,测定浆体弹性模量等性质的时变规律,并采用FLAC3D数值模拟,研究岩渣-硬性浆对地层沉降的影响规律。结果表明:1)岩渣-硬性浆固结完成后,浆体性质发展迅速,起始弹性模量为1~1.4 MPa,3 d后已达到120~160 MPa,相较于刚固结完成时其内摩擦角增长21.8%,黏聚力增长4~5倍;2)相比于普通硬性浆,使用岩渣-硬性浆进行壁后注浆能够有效降低地层沉降,最终沉降值降幅为20%左右,但浆体的固结性质差异基本不会改变地层沉降横向影响范围;3)对比沉降模拟结果与现场实测数据发现,采用固结试验所得的岩渣-硬性浆时变性参数进行地层沉降模拟,可较为准确地反映岩渣-硬性浆填充引起的地层沉降规律,进一步验证了岩渣-硬性浆对地层沉降的控制效果。

竖向扩建飞灰填埋库区的中间衬垫系统优化设计

填埋场竖向扩建飞灰填埋库区面临因整体沉降、不均匀沉降带来的中间衬垫系统设计难题。通过梳理沉降计算方法,提出一种具有12层结构的中间衬垫系统优化结构,该结构能够同时起到防渗隔离、抵抗不均匀沉降和导排底部填埋气的作用,与浙江省某填埋场的中间衬垫系统相比具有优越性。

地表堆载对盾构隧道稳定性影响的三维试验研究

通过利用三维物理模型试验,研究了由于隧道开挖和地表荷载引起的地层变形的力学行为。设计了1∶60比例的隧道缩尺模型,建立了隧道钻孔、全断面衬砌和壁后注浆层的模拟系统,并在两侧无约束土体中进行了沉降试验。土体为黏质砂土,在最佳含水率下经过标准压实,进行了有衬砌、无衬砌以及撤除衬砌后的二次加载试验。结果表明,采用衬砌支护的隧道比无衬砌隧道,地层总沉降量减少了40.3%,最大层受影响区域长度减小了48%,地表塌陷坑深度减小了61.7%。撤除衬砌后的隧道,承载力比无衬砌隧道提升了83%,但在坍塌破坏过程中地层沉降量保持不变,且土块掉落速度呈阶段性特征。

北斗在电力杆塔沉降监测系统中的应用

本文研究设计的输电线路钢管杆塔沉降监测系统,依托单杆塔目标灾害预测、区域内杆塔整体风险预测等安全物联网领域核心技术,为电力输电线路钢管杆塔沉降打造安全物联网支撑平台,提供整体解决方案及全生命周期的系统服务.系统基于北斗卫星导航系统(BeiDou Satellite Navigation System, BDS)及倾斜监测预警技术,以输出BDS的原始数据为核心,包括载波相位观测数据、星历数据等,并通过4G无线网络传到控制中心,控制中心通过监测软件实时解算出各监测点的三维坐标,然后根据对实时位移数据的对比分析,形成不同的监测系统或环境下的实时差异数据,再根据差异补正电力杆塔沉降区域变形情况和详细数据.

远岸大跨径桥墩超长线路静力水准自动化监测试验浅析

以常泰长江大桥主墩基础沉降为例,针对远岸大跨径水中桥墩沉降观测实施难度大,传统测量方法耗时费力、效率低的难题,研究提出一种采用静力水准来实施沉降观测的思路,通过研究发现,目前市面上暂未出现线路长度在1 km及以上的静力水准监测案例,因此在实施前,结合现有静力水准测量技术,开展超长线路静力水准自动监测试验验证工作,通过对大量试验数据的分析总结,得出超长线路静力水准自动监测满足远岸大跨径桥墩的沉降观测要求,并总结了超长线路静力水准自动监测实施过程中的注意事项,为后续实施超长线路静力水准自动监测项目提供技术参数和借鉴,也为其他类似沉降观测实施难度大的项目提供一种新的沉降观测方法。

新建隧道下穿既有地铁运营双线结构变形研究

结合某市地铁18号线新建盾构隧道同时下穿运营地铁1号,3号线隧道工程实例,通过有限元数值计算和现场监测相互验证的方法,研究了隧道下穿期间既有隧道结构变形特性,重点分析了既有运营双线隧道结构沉降等变形规律。研究表明隧道正下穿期间对既有线隧道下部土体扰动最为严重,沉降速率最大,且既有线会形成以正下穿断面为中心的沉降槽。另外还研究了地下水位下降对隧道沉降产生的影响,分析得出既有线隧道沉降会随着地下水位下降基本成线性增加,水位平均每下降1 m,既有线1号线沉降增加1.56 mm, 3号线沉降增加3.15 mm,地铁隧道周边地下水位降幅控制在2 m以内可有效控制类似工程隧道施工影响变形。

土压平衡盾构双线掘进对饱和砂土层的变形影响研究

相对于其他地层,盾构在砂土地层中施工的风险更大,但目前关于砂土地层中盾构隧道施工引起的土体变形研究较少.以郑州市地铁轨道交通12号线胡庄站—龙子湖西站区间双线隧道为工程背景,针对盾构穿越典型细砂地层,对双线盾构隧道施工引起的土体变形开展数值模拟和现场实测研究.主要得到以下结论:①在细砂地层中,后行盾构隧道施工对先行盾构隧道引起的土体沉降存在叠加效应,且先行盾构隧道施工引起的土体沉降比后行盾构隧道施工引起的土体沉降大;②细砂地层中,土体沉降量在盾尾脱出期间变化最大,并且隧道拱顶上方土体埋深越深,土体沉降变化量越大;③数值模拟结果与实测结果的差值在4mm左右,误差在可控范围内,验证了所采用的数值模拟方法的正确性;④盾构隧道的线间距、盾构掘进速度和注浆层弹性模量对土体沉降的影响比较大,在实际施工中应重点关注这几个参数.研究成果可为类似地层条件下的盾构隧道施工提供科学参考.

不均匀沉降段路基黄土物质成分及微观结构的差异性研究

采用基本土工物理力学试验、粒度分析试验、XRD衍射试验和SEM扫描试验等多种手段对不同路段的不同层位的路基黄土进行分析研究.结果表明,由于路基严重沉降段土的黏土矿物含量较低,黏粒较少,土颗粒之间胶结作用差,并且参与“集粒”作用的黏土矿物所占比例较少,从而导致“集粒”作用较差,致使土体颗粒无法形成稳定的结构,所以在渗水饱和及循环振动荷载条件下,可能使土体产生高压缩性,对路基土体的抗破坏性产生了不良影响,从而对路基的不均匀沉降产生促进作用.为该铁路线病害机制和土体改性材料研制提供了重要依据.

基于弹性地基叠合梁模型的混凝土预制构件生产线轨道变形规律研究

研究了预制构件生产线轨道布置的安全性问题,特别是CRTS Ⅱ型无砟轨道在预制构件荷载作用下的变形。通过弹性地基叠合梁解析法和有限元模拟,分析了不同荷载条件对轨道位移分布的影响规律。结果表明:构件荷载在特征长度范围内对轨道端部位移影响显著,随着荷载向梁内移动,位移逐渐减小并趋于稳定。研究还发现,地基土层条件和轨道刚度是影响轨道变形的主要因素,轨道变形位移量与地基压缩模量和混凝土结构层抗弯刚度呈负相关关系。

隧道下穿既有地铁车站影响研究与车站预留下穿条件分析

随着轨道交通建设的发展,已建地铁车站对规划线路区间隧道下穿的预留有多种形式。文章结合成都不同的车站预留下穿条件和下穿方式进行研究与探讨,对直径8.3m盾构隧道下穿既有运营车站的监测值进行归纳总结,对车站预留下穿条件进行分析,并提出合理化建议,为后续隧道下穿既有运营车站的安全控制及车站预留规划隧道下穿条件提供参考。

±800 kV特高压输电线路大跨越沉降观测研究

大跨越输电线路杆塔在运行中需承受较大的水平、抗拔及抗压作用力,其安全标准较普通输电线路杆塔更高。针对杆塔的沉降问题,以±800 kV电压等级杆塔为研究对象,基于国家和行业标准,先后进行了4次精确观测。结果表明,虽然部分塔基变化值较大,但杆塔整体仍然处于安全范围之内。

PST管桩在高压线下部道路软基处理的设计分析与应用

泉州市金鲤大道工程深层软基处理路段存在既有110 kV带状高压架空导线,施工条件受线缆高度及施工作业安全距离限制。为保障施工安全与质量,综合考虑技术可行性、经济合理性等因素,文中对软基处理方案进行了比选,最终选定PST管桩;通过理论计算单桩竖向承载力、复合地基承载力、地基沉降及稳定验算,结合现场桩基试验结果及施工过程的沉降监测数据,验证设计方案的合理性,并就设计、施工等方面提出建议。分析认为,在高压架空线等高度受限区域,PST管桩优势明显、效果显著。

双线盾构隧道开挖引起既有铁路路基沉降及盾构掘进参数研究:工程案例

为揭示盾构掘进参数对既有铁路路基沉降的影响规律,本文依托北京地铁16号线丰益桥南站至丰台站双线盾构隧道下穿既有铁路线路工程进行案例分析。将盾构掘进过程分为盾构穿越前、盾构穿越中和盾构穿越后三个阶段。实测数据表明,路基沉降在盾构穿越前逐渐增大,在盾构穿越过程中急剧增大,在盾构穿越后趋于稳定。将盾构管片及时封闭成环,施作补偿注浆、二次注浆,有利于控制路基沉降。此外,盾构掘进参数对控制路基沉降具有至关重要的作用。研究结果表明:盾构掘进速度越快引起的路基沉降越大,继而引起较大的土仓压力,并伴随刀盘扭矩和盾构总推力的骤减;由于盾构过程中出土量易于控制,因此其对路基沉降影响不大;然而,如果同步注浆量控制不当,将导致既有路基向上隆起。本研究为盾构开挖下穿多条既有铁路线路引起的路基变形控制以及盾构掘进参数设置提供参考和指导。

路基填筑施工和运营对下伏正交地铁的影响

依托拟建某机场高速公路路基路面填筑项目,其下伏正交运营地铁盾构隧道,建立路基路面-下伏盾构隧道-地基土体的三维有限元数值模型,模拟地表路基堆载施工和运营、地铁隧道内部列车行驶耦合作用下,对盾构隧道与路基路面的力学响应。结果表明:在地表道路施工堆载作用下,盾构隧道拱顶、仰拱位置与EB-W模型解的最大值分别为30.0、20.6、27.2 mm,其最大沉降位置位于盾构隧道中线处,沉降曲线大致呈“V”字形,路基与盾构隧道交叉处-20~20 m区域的竖向变形处于“危险值”状态;地表路基堆载作用对盾构隧道拱腰水平位移影响不大,左右拱腰最大水平位移分别为-4.2、4.0 mm,均小于10.0 mm控制值;地表路基施工完成后,隧道的竖向应力最大值约1.7 MPa;路基完工后,路基中线最大沉降值位于其底部,达到7.0 cm。

近运营线高铁站房施工沉降变形智能监测研究

高速铁路运营环境安全、可靠是列车高效运行的前提。以海南环岛高铁某邻近运营线路站房工程为研究对象,通过变形监测系统选型研究,确定采用基于静力水准仪的自动化智能监测系统,在高铁站房施工阶段进行施工区域以及站台和线路沉降变形监测。全过程、全时段的智能监测相较人工监测,可即时采集多种监测项目数据,并同步分析处理、及时预警。静态液位系统的实时高精度测量,为邻近高速运营线的运行安全提供重要保证。研究结果可为类似站台限界工程提供技术参考。

粘土复合地基中桩初始剪应力特性分析与沉降计算方法

为了更加准确计算复合地基中桩的沉降,对其计算方法展开了研究讨论。回顾了桩的沉降和地基不均匀沉降研究进展,然后根据已有文献讨论了三折线桩侧初始剪应力,复合地基的特性以及桩在复合地基中的沉降计算过程,最后对复合地基中考虑桩侧初始剪应力的桩基不均沉降计算方法的特点进行了分析讨论并提出办法。结果表明,复合地基中各项计算指标与土体厚度没有明显关系。提出减小桩基沉降计算方法中位移假定误差的方法,分析说明三折线模型中初始位移计算误差的影响,桩段划分数量的影响和三折线模型中位移随时间变化图。

黏土与固化土冻胀融沉试验研究

为降低渠道土体的冻胀融沉变形,减少渠道衬砌混凝土开裂,文中采用自制试验装置研究了宁夏黏土和水泥固化土冻融过程的温度、变形规律,并测试了多循环冻融变形曲线。结果表明黏土冻融变形经历了6个阶段:快速冻胀、降温收缩、冻胀稳定、升温膨胀、缓慢融沉和融沉稳定,验证了冰融化过程存在温度平台。经历多次冻融,黏土累积膨胀量随着冻融次数增加呈线性增加的趋势。固化土表现为冻缩融胀,变形幅度较小,多次冻融后累积变形基本为零。因此,若采用水泥固化土部分替换黏土,将有效减小渠道的冻胀融沉变形,有利于混凝土衬砌的结构防裂。