黄土隧道锁脚锚管精准安装工艺探析

采用锁脚锚管角度控制器装置,实现黄土隧道锁脚锚管的精准打设,结合工程实例探讨锁脚锚管设计安装的工艺实施要点,有效提升了风洞凿岩机钻孔角度控制精度,断面监测点周最大沉降量由24.3 mm/d减小为-0.9 mm/d。精准的施工角度有益于将拱脚位置的土压力传递到拱脚所在的围岩上,增强拱脚位置的承载力,且在黄土隧道中能够有效地控制围岩变形,提升隧道围岩的稳定性。

某医疗综合楼项目深基坑支护设计优化

本文以某医疗综合楼项目深基坑支护优化设计为例,阐述了基坑支护工程优化设计的一般方向,通过对业主需求和经济性分析找准优化设计核心,充分调研现场实际情况、分析设计存在缺陷,先提出存在的实际问题,再理论结合实际的给出合理的解决方案,最后通过理论计算比较确保工程安全的前提下完成优化设计,达到项目减亏增效的目标。

软弱破碎围岩隧道钢拱架锁定施工技术研究

某高速公路隧道左洞长度为2102 m,右洞长度为2066 m,该隧道为双向四车道,该隧道净宽10.3 m,净高5 m,衬砌形式为钢拱架复合式衬砌。该隧道围岩状况极其复杂,存在着几处断层破碎带及其他的不良地质,由于受到围岩等级的影响,该隧道施工进度比较缓慢。为加快施工进度,减小隧道变形,进行了一系列的技术研究,重点是如何通过厚度较大的断层破碎带,因此,对于初期支护结构的变形控制提出了很高的要求。

浅埋富水软弱围岩隧道掌子面后方位移控制技术

文章以云南富龙高速公路那圩隧道为依托工程,分析软弱围岩隧道变形速率加快、累计变形量增大的原因,并提出了采用护拱+锁脚锚管+仰拱底部钢管桩组合的掌子面后方位移控制技术。监控量测结果表明,采用该方法后各项监控数据显著减小并趋于稳定,有效避免了初期支护开裂、侵限甚至坍塌的危害,确保了施工安全。

锁脚锚管和仰拱注浆对控制大断面海底隧道位移的有效性分析

厦门海底隧道两端陆域软弱地段大断面浅埋暗挖施工中,部分断面拱顶下沉偏大。对量测数据进行分析后发现,隧道发生的整体下沉(包括开挖中的各部整体下沉和初期支护全环封闭后的整体下沉)是构成隧道拱顶下沉量偏大的一个重要因素。为控制隧道结构变形过大这一问题,施工中根据经验采用锁脚锚管和仰拱注浆。为探知两种处理措施的实际效果,首先利用设计文件提供及现场试验获取的支护结构及围岩的物理力学参数,对其进行数值模拟。然后通过对数值模拟结果与现场实测数据进行综合分析,得出以下结论:锁脚锚管在控制开挖中隧道发生的整体下沉方面比较有效,可减小拱顶下沉约17%,减小水平收敛约12%;仰拱注浆比较适于控制初期支护封闭后隧道发生的整体下沉,可减小拱顶下沉约18%;另外这两种措施都能在一定程度上减小洞周围岩塑性区范围,并提高支护结构安全性。

基坑吊脚墙支护中锁脚锚索的设计方法探讨

吊脚式支护结构在上土下岩地层的深基坑支护中被广泛采用,但是吊脚式支护结构的设计计算理论却相对缺乏。锁脚锚索作为吊脚式支护结构的固脚构件,是极其重要的受力构件,其受力的安全可靠性直接关系吊脚式支护结构的安全性。针对目前吊脚式支护中锁脚锚索拉力设计方法缺少有效计算方法的问题,从支护结构实际受力的变化过程,采用增量法计算支护结构的受力和变形,并采用力的转移思想,将坑底以下基坑内侧土反力合力等效为锁脚锚索的水平拉力之和。这样计算基坑支护的受力和变形更符合工程实际,是一种较可靠的计算方法,可供类似工程设计参考。

软弱围岩隧道锁脚锚管力学特性现场模拟试验

锁脚锚管在软弱围岩隧道安全施工方面应用广泛,其力学作用机理及合理支护参数的研究对维持结构安全稳定意义重大。以黄延高速公路扩能工程剪子岔隧道为依托,通过现场模拟试验,对软弱破碎围岩条件下隧道锁脚锚管的受力特性和变形分布规律进行了系统研究。本试验根据自主研发设计的隧道钢架-锁脚锚管相互作用模拟试验装置,分析了不同打设角度下锁脚锚管的实测应变及对应的弯曲应变,研究了锁脚锚管的内力分布及荷载响应情况,并结合不同打设角度下锁脚锚管端部位移和试验前后锚杆的变形情况,揭示了锁脚锚管的力学作用机理并提出了锁脚锚杆的合理打设长度和角度。现场试验结果表明:(1)大角度打设的锁脚锚管受力更均匀,且可以将端部荷载传递到围岩更深部位置;(2)锁脚锚管主要靠管口附近部位抵抗弯矩,且锁脚锚管在端部竖向荷载作用下主要依靠其竖向抗弯刚度提供承载力;(3)当荷载相同时,锚管端部水平位移随着打设角度的不同而不同,当打设角度为45°时其水平位移为最大,打设角度为0°时其水平位移为最小;(4)孔口围岩的塑性变形和剥离破坏集中在锚管下方部位,主要由锚管的竖向挤压变形引起。

浅埋暗挖软基隧道分部开挖拱脚地基承载力研究

针对目前浅埋暗挖软基隧道在分部开挖条件下支护结构拱脚受力进行专门理论计算分析的报道尚不多见的现状,基于Winkler弹性地基梁理论建立管棚超前支护和锁脚锚杆的力学模型,提出两者对支护结构竖向荷载的承载作用计算方法,并在此基础上推导拱脚地基荷载的计算公式,并进行实例计算分析。计算结果结合现场拱脚压力测试结果表明:提出的拱脚地基荷载计算方法可靠性良好,能够很好地解释地表过量沉降以及隧道中上部开挖步为位移控制关键步序的原因,提出浅埋暗挖软基隧道分部开挖时应重视对拱脚地基承载力进行验算,承载力不足时应采取措施,避免因此造成的隧道和地层整体沉降。

黄土地区隧道锁脚锚管作用机理分析研究

锁脚锚管在隧道施工中被广泛应用,而目前施工中锁脚锚管的长度、下插锚角度等几乎全部依靠工程经验来确定。通过有限元软件模拟了黄土隧道锁脚锚管在不同长度和角度下承担的最大内力和最大变形量,对比分析了锁脚锚管的长度、锚管下插角度与位移的关系。研究结果表明,锚管长度越长,变形越小,但最为经济的锚管长度为3 m左右;当所加锚管下插角在±30°时有利于支护内力的发挥。在研究结论基础上提出了隧道施工中应该采用的锁脚锚管合理长度及下插角度。

土岩“二元基坑”吊脚桩支护体系锁脚锚杆预加轴力计算方法研究

为解决土岩二元基坑吊脚桩支护体系中吊脚桩、岩肩与锁脚锚杆之间的相互作用力学机制,根据吊脚桩桩底位于岩质边坡潜在滑动面的位置,分别提出锁脚锚杆预加轴力的计算方法:1)当吊脚桩位于潜在滑动面以下位置时,锁脚锚杆的预加轴力等于岩层基坑未开挖时的被动区合力减去岩肩能提供的反力;2)当吊脚桩位于潜在滑动面以上位置时,锁脚锚杆的预加轴力等于滑块对吊脚桩嵌固段的推力加上岩层基坑未开挖前被动区的土压力。并给出2种工况下锁脚锚杆预加轴力的计算公式。最后通过有限元方法进行数值验证。结果表明:按照提出的计算方法得到的锁脚锚杆预加轴力基本合理。

大断面黄土隧道变形控制技术措施及适用性研究

高速铁路黄土隧道的开挖断面普遍较大,在施工过程中变形控制一直是施工的重点,更是施工的难点。文章针对黄土隧道施工中常见的变形控制技术措施进行了介绍,重点说明了纵向连接器、锁脚锚管、大拱脚、临时仰拱、临时竖撑的施作工艺和施作要点,也对其适用性进行了分析。最后根据黄土的形成年代及成分对黄土隧道进行了分类,并就各种黄土隧道提出了相应的控制技术措施组合,还就相应的封闭时间和步距作出了明确规定。其研究成果对指导黄土隧道的施工具有重要意义,可为设计和后续施工提供参考。

锁脚锚杆控制隧道初期支护沉降的原理和应用

当前软岩隧道初期支护因沉降变形量大而造成的成本消耗高问题较突出,初期支护底脚作用力与锁脚锚杆抗力不平衡是隧道初期支护沉降的主要原因,其中建立支护底脚与锁脚锚杆之间力的平衡关系是控制隧道初期支护沉降变形的重要前提。以弹性地基梁柱原理和摩擦桩原理来计算分析锁脚锚杆的内力和位移及其与地基的反力关系,以此确定锁脚锚杆的承载能力;通过分析锁脚锚杆对支护结构的柔度,确定其与支护结构的相互影响,进而建立考虑锁脚锚杆对支护结构底脚影响的支护结构力学计算模型,计算其作用于锁脚锚杆端上的作用力作为锁脚锚杆的设计依据;按照上述原理,分析了Ⅴ级围岩当前流行的?42锁脚锚管的不足,并示例计算分析了?108锁脚锚管的承载能力;最后以Ⅵ级围岩风积砂隧道施工的实例来说明“分布式”加强锁脚锚管以及锁脚锚桩控制支护沉降变形的显著效果验证技术的可行性;结论认为软岩隧道初期支护可按照“荷载—结构”原理确定围岩与支护、支护与锁脚锚杆之间的作用力与反作用力关系,达成支护结构之间力的平衡稳定以实现控制支护沉降的目的。

层状软弱板岩隧道初期支护加固技术试验研究

本研究以某高速隧道为依托,现场测试了断面ZK14+830围岩压力、拱架应变、混凝土应变值,同时制定了锁脚锚管(方案1)、锁脚锚管+拱架纵向连接(方案2)两种初支结构加固技术方案。研究表明:两种加固措施可对围岩起到较好稳定效果,且方案2处治效果最为显著。

锁脚锚杆和系统锚杆对软弱围岩隧道安全性影响研究

针对软弱围岩隧道开挖过程中,出现变形过大的问题,施工现场往往采用锁脚锚杆和系统锚杆的支护措施。通过数值模拟的方法,对比分析锁脚锚杆和系统锚杆对支护结构的变形和内力的影响,得到如下结论:锁脚锚杆在隧道整体下沉方面,作用更为明显;系统锚杆对隧道的水平收敛效果更好;添加系统锚杆相对于锁脚锚杆对隧道整体的安全性提高更大。综合考虑软弱围岩拱顶沉降大和水平收敛大的现状,施工过程中,应该综合使用系统锚杆和锁脚锚杆,以保证隧道的安全施工。

浅埋偏压隧道锁脚锚管施工优化研究

在浅埋偏压隧道软弱围岩段左右侧土压力不对称的情况下,采用MIDAS/Civil有限元分析软件对锁脚锚管与初支钢架连接结构的力学特性进行模拟分析。结合理论分析与现场试验结果,提出一种合理的锁脚锚管与初支钢架连接结构,并优化偏压侧锚管设置参数。研究表明,在钢架腹板处设置工字钢托梁,将锁脚锚管焊接在托梁上,能大幅度提高锁脚锚管的锁定效果,减小钢架变形;偏压侧设置4根锁脚锚管,并在锚管内套Φ22 mm螺纹钢,能有效提高锚管的抗剪能力,保障初支受力协调。

深基坑吊脚支护体系探讨

在深基坑工程中,当地层中有较厚的、强度高、完整性好的岩层分布于基坑开挖范围时,可以利用岩石自身强度而采用"吊脚桩+锚索或支撑"方案,以降低工程难度,节约工程造价,加快施工进度,较常规支护形式具有明显优越性。在广州淘金某项目中采用了吊脚桩支护形式,工程实施中表明基坑变形可控,周边环境影响小,支护安全可靠,本文结合工程案例探讨吊脚桩支护形式,为今后类似项目提供参考。

锁扣钢管桩与钢筋混凝土锚固桩组合围堰在大江大河中的应用

新建赣州至深圳铁路郭屋村东江特大桥上跨东江,设计(76+160+76)m连续梁拱,为减少对航道的影响,尽可能消除不安全的因素,加快工程施工进度,根据水中承台施工条件和质量要求,提出锁扣钢管桩与钢筋混凝土锚固桩组合围堰施工法,文章围绕此方法,对具体施工工艺及技术要点展开探讨,最终取得良好的阻水和稳定的效果,可为类似工程提供参考。

朱家山隧道1#斜井工区兰州端塌方处理施工技术

宝鸡至兰州客运专线朱家山隧道1#斜井工区兰州端由于不良地质状况和施工处置不当发生塌方。针对具体工况,首先采取弃渣反压回填塌方段的洞身和塌方体,以稳定塌方段和其两端的塌方影响段;对塌方段泵送C25混凝土回填渣体上方的空腔、形成保护壳,改进支护参数,加强拱脚约束;对塌方影响段进行注浆加固。安全、顺利地完成了塌方处理施工任务,相关经验可为同类工程参考。

锁脚小导管注浆在隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩施工中的运用

介绍锁脚小导管注浆原理,在隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩中的施工工艺,为同类工程提供参考。

锁脚锚杆在软弱地层隧道中围岩变形控制的研究

在软弱围岩地层中开挖隧道时,由于围岩性质较差,系统锚杆的作用无法发挥,导致使用系统锚杆的初期支护无法维持隧道的稳定性。在实际施工中,常采用锁脚锚杆代替系统锚杆进行初期支护。为研究采用锁脚锚杆的初期支护对隧道稳定性的影响,以某软弱围岩隧道为研究背景,利用数值模拟软件,分析采用系统锚杆和锁脚锚杆的初期支护对软弱围岩隧道稳定性的影响。结果表明,在软弱围岩隧道中,利用锁脚锚杆代替系统锚杆进行初期支护,能够有效地控制围岩变形,有利于维护隧道的稳定性,同时能够降低施工成本、加快施工速度。使用锁脚锚杆的初期支护对保证软弱地层隧道的稳定性具有重要意义。