断层破碎带巷道底臌作用机理与控制技术

针对阳城煤矿-650南翼综机库(返修后为-650集中制冷硐室)底臌问题,采用现场调研和室内测试分析了底臌影响因素,包括断层破碎带影响、底板岩体质量差、底板浸水劣化和底板支护薄弱,其中前2条属于地质因素,要摸清参数分析利害,后2条属于人为因素,要优化设计设置防水。通过有限元模拟了原有支护和返修支护条件下底臌形成过程,模拟显示原支护条件下,巷道底板零位移标线距离巷道底板地坪7 m左右,零应变标线距离底板地坪10 m左右;底板有明显的3个区域:拉应变上升区、拉应变压缩区、压应变压缩区,其中拉应变上升区分布范围广且深度大(即零位移标线深度大),围岩应力作用下拉应变上升区持续位移是造成底臌的关键原因。返修方案优化了全断面支护并重点强化底板支护力,模拟显示返修后底板零位移标线距离巷道底板地坪约4 m,与原有支护条件下相比,零位移标线抬升约3 m,减小了底臌发生区深度,控底效果显著。由此,提出了以底板零位移标线深度(即底臌产生区深度)来分析底臌作用机理,在单一变量条件下,分析得出底板支护力σ、底板岩体强度σc、巷道埋深H及巷道半径R与底板零位移标线深度hs的相关函数分别符合对数函数、幂函数、线性函数和对数函数。其中底板支护力和巷道半径影响作用显著,底板岩体强度影响作用次之,巷道埋深影响作用再次之。因此,为抑制底臌,在常规支护条件下应尽可能提高底板支护力;在巷道满足使用要求条件下应尽可能减小巷道尺寸;对软岩底板应尽可能保持或优化底板岩体强度,必须进行底板防排水。最后,实施了以锚网索喷+钢管混凝土支架技术优化全断面支护并以钢筋混凝土底梁强化底板支护的综合返修支护方案,工程实践表明返修后底臌控制良好,底臌量低于20 mm,经计算钢筋混凝土底梁支护力1. 02 MPa,钢管混凝土支架反底拱支护0. 91 MPa,返修方案的底板总支护力σ=1. 93 MPa,属于高支护力方案。但是返修方案也存在施工复杂和支护成本较高问题,为此提出由预制装配式弧板+控底锚索+防水层组成的优化支护系统,施工简单,成本经济。

青岛地铁1号线双护盾TBM施工技术创新

为解决双护盾TBM在城市轨道交通隧道施工过程中遇到的始发场地受限不具备施作始发洞条件,双线小净距隧道掘进和频繁过站工效低、经济性差等工程难题,以青岛地铁1号线为背景,总结双护盾TBM应用于青岛地铁2号线的经验,结合青岛地铁1号线的具体工况和TBM设备特点,发展并实施基于掘进模式、掘进参数和姿态控制的双护盾TBM负环始发技术,基于先行隧道加装移动式支撑台车和袖阀管注浆加固的双线隧道小净距掘进技术和基于换装预制钢支腿的后配套台车“踩高跷”过站技术。这些施工技术的创新应用成功应对了青岛地铁1号线施工过程中遇到的特殊工况。

围护体系结合坑内前撑注浆钢管桩施工技术

结合工程实际,对超大地下室基坑内部前撑注浆钢管桩围护体系的施工技术进行了介绍。在详细分析基坑工程的特点、围护体系的适用性、施工工艺及操作要点等基础上,对围护体系了进行深化设计和过程改进,并结合工程周边环境情况,对基坑进行分块施工。监测结果显示,相关施工方案切实可行,总结的经验可为类似基坑提供借鉴。

郑济高铁40 m整孔预制简支箱梁应用研究

目前,我国高速铁路预制架设简支箱梁的最大跨度为32 m,因受运架设备的控制,跨度大于32 m的简支梁基本采用现浇法或节段拼装法施工。结合郑济铁路黄河特大桥工程,开展40 m预制架设简支箱梁的应用研究。通过计算确定梁高、截面尺寸、钢束布置等梁体设计参数,并进行静力和动力分析;研究市域铁路40 m简支箱梁设计方案,采用与高速铁路梁相同的外形及构造设计;提出钢横梁人行道方式,满足预制箱梁通过连续钢桁梁的需要;对比40 m简支箱梁预制和现浇方案工程造价,得出预制架设方案经济效益明显;引入BIM技术,创建简支箱梁的高精度BIM模型,提高制梁生产过程中的标准化。本项目是40 m预制简支箱梁在铁路上的首次工程化应用,对于指导同类型大跨度预制简支箱梁设计具有借鉴意义。

一种装配式带钢连接件的预制混凝土柱的应用

在国家大力推进建筑产业化的大背景下,某工程创新性的采用了一种装配式带钢连接件的预制混凝土柱,通过竖直设置的空心筒形的钢筋骨架和钢连接件,实现多节预制混凝土柱之间的快速连接,该预制混凝土柱结构简单、稳固,其装配式连接方式能够免支撑施工,施工方便,可以大大缩短施工周期。

预制梁内嵌支座钢板的调平工艺

结合工程实际,对内嵌支座钢板调平工艺进行了研究。通过在预制梁底预埋定制的等厚调平钢板,实现了梁底调平,克服了传统工艺通用性较差、质量难以保证、调平成本高等问题。对工艺探索过程中所采用的几种施工方法进行比较,形成以螺栓控制支座钢板控制各角点嵌入深度+钢板止浆的内嵌支座钢板调平工艺,并对实践过程中支座钢板周边结构需要进一步配合、调整的内容提出了建议。

预制高强混凝土薄壁钢管桩在基坑支护中的应用

为提高基坑支护预制化水平,以工程实例为基础,分析预制高强混凝土薄壁钢管桩(TSC桩)的支护特性,同时开展TSC桩抗弯性能试验,探讨TSC桩在硬质地层中的施工方法。现场监测数据及开挖效果表明:TSC桩具有较好的抗弯刚度和较强的抵抗弯矩特性,对桩体质量、施工进度等具有较好的保证性;在老黏土或碎石土地层中,可采用预引孔沉桩法进行TSC桩施工,从而拓展TSC桩在不同地层中的使用范围;采用TSC桩支护的基坑位移满足周边环境及支护结构位移控制要求,达到了较好的支护效果。

组合梁桥面板钢支撑加固方法研究

一些早期的工字梁或T梁顶采用预制混凝土桥面板,由于建造年代较早,桥面板与翼缘结合处厚度较薄,极易发生开裂、破损等病害。以某高速公路桥梁为例,该桥工字梁顶采用预制混凝土桥面板的结构,分析了该类桥面板典型病害及成因。针对此类预制桥面板结构病害,提出一种不中断交通状态下的桥下采用钢支撑加固的方案,通过有限元建模和结构计算分析,验证了加固方案的合理性,该方法可为此类桥梁的加固设计提供一定的参考。