富水软弱地层基坑支护比选及变形规律分析

文章以某滨海交通综合改造工程匝道基坑为工程背景,通过现场仪器监测,获取不同支护结构桩(墙)体的水平、竖向位移及支撑内力,结合项目工况及地质条件分析支护结构的变形规律,根据出现的踢脚变形问题,制订解决方案并指导后续工程施工,为富水软弱地层条件下深基坑支护形式选择、支护结构施工及周边环境安全风险控制提供参考。

富水软弱地层隧道复合加固机理及参数研究

水平旋喷技术因具备加固地层和止水的双重功能,成为富水软弱地层隧道预支护的较好选择,然而,受地质条件、材料特性及施工工艺限制,预支护体本身存在着不可避免的缺陷,若与掌子面加固复合应用可较好克服缺陷,针对两者复合机理进行分析,同时依托具体工程进行参数讨论。研究结果表明:水平旋喷桩径及刚度增至一定量时,对地表沉降控制效果不再明显;掌子面加固对掌子面挤出变形控制也有一个较优范围,超过该范围控制效果不明显。说明水平旋喷预支护与掌子面加固不能一味强调加固范围及刚度,应根据具体工程选择最佳值。

富水软弱层联络通道冻结温度场研究

以某富水软弱地层地铁联络通道冻结工程为研究背景,采用室内三维模型试验、ANSYS有限元数值分析及解析求解相结合的方法,研究了联络通道冻结工程中的土体温度场演化规律。室内三维模型试验研究结果表明,冻结试验开始后12 h达到预设温度-25℃,19 h后土体冻结帷幕形成,可得现场的积极冻结时间为50 d,维护冻结时间为29 d;土体冻结过程中,温度变化大致分两个阶段,第一阶段土体温度呈线性快速下降至0℃,第二阶段土体相变放热后,温度继续下降,最低温度为-15.2℃^-16.8℃,整个过程土体降温速度呈现先快后慢态势;在冻土融化阶段,土体温度随时间逐渐升高至室温,整个融化过程所需时间为冻结时间的3~4倍。有限元数值分析结果表明,在联络通道开挖后,冻结管圈内冻结壁平均温度有显著升高,而冻结管圈外冻结壁温度受影响较小。推导得到了双管冻结温度场解析解。

超深地连墙成槽富水软弱层局部失稳理论研究

地下连续墙成槽施工穿越富水软弱地层容易诱发软弱地层局部失稳,为从理论上分析其局部失稳机制,构建了局部失稳受力模型。模型中考虑了上覆荷载、地层剪切强度和地下水渗流等影响因素,对理论模型进行了极限平衡分析,得到槽壁局部失稳的极限支护压力和最低泥浆液面高度。开展参数敏感性分析,研究地连墙尺寸、地层厚度、强度和渗透特性对富水软弱层稳定性的影响,结果表明极限支护压力主要受槽段长度、软弱层强度和覆土层厚度影响,软弱层中承压水渗流对支护压力影响较小。用理论模型对苏州某超深地连墙工程进行了案例分析,现场监测与研究结果吻合较好,表明理论模型能够较好应用于类似工程中,可以对可能发生的局部失稳进行有效预测。

钢支撑伺服系统在富水软弱地层深基坑施工中的应用

苏州地铁5号线劳动路站在富水软弱地层中进行深基坑施工,车站三区支护采用了钢支撑伺服系统。根据现场监测数据分析了深基坑的变形规律和该伺服系统对基坑变形的控制效果。结果表明:基坑壁的侧向变形随着深度的增加由外扩逐渐变为内鼓,埋深小于等于22.5 m时基坑壁背离基坑变形,埋深大于22.5 m时基坑壁朝向基坑变形;有无钢支撑伺服系统条件下基坑壁侧向最大变形量分别为14.9、34.15 mm,伺服系统对变形的控制效果较好;随着基坑施工的进行,测斜管上不同标高处变形量整体呈增大趋势,每一次开挖都伴随着变形量的增大,每一次支护都能将变形稳定一段时间。研究成果可为地铁车站深基坑工程支护设计提供参考。

软弱富水地层邻近既有隧道深基坑围护设计

针对软弱富水地层,为了确保旁侧基坑的施工不会影响周边既有隧道的正常运营及使用寿命,提出一套软弱富水地层邻近既有隧道的深基坑围护设计方案。现场监测数据表明,该深基坑围护实际方案保证基坑开挖对隧道的影响处于控制标准内,验证了本围护设计方案的可行性。

软弱富水地层地铁车站新管幕法施工技术

阐述了新管幕法的主要施工工序及特点,并对其应用范围、优缺点进行归纳分析。以天津地铁7号线一期工程为例,研究地铁在软弱富水地层下施工时采取新管幕法的可行性。采用管幕法施工进行车站尺寸优化设计及结构受力分析,并对其与盖挖法的经济效益及工效性进行了对比。研究表明,相对盖挖法,新管幕法虽在成本和工效上无优势,但考虑拆迁成本和工期因素,仍是特殊工程环境下地铁施工的优选方法之一。

临海富水软弱地层综合管廊基坑支护方案优选与实施

以福建省福州市滨海新区万新路地下综合管廊工程为依托,利用层次分析法与模糊数学理论,优选地下综合管廊深基坑支护方案构建模糊综合评判模型。从技术可行性、经济合理性、环境影响和施工便捷程度4个方面,对所截选综合管廊3个标段不同的地质、埋深、环境等特性进行了全面综合评判。研究结果表明:3个标段最优支护方案分别为钢板桩+钢支撑、钻孔灌注桩+高压旋喷桩、泥土搅拌墙工法桩+钢支撑。优选支护方案施工实际监测数据满足规范要求,且优选方案在福州市万新路地下综合管廊施工中运用,取得了理想效果。

地铁隧道下穿河流施工遇富水软弱地层的控制技术

以青岛地铁某隧道下穿河段工程为依托,在对地质条件及工程资料进行深入分析的基础上,提出了包含超前深孔注浆、地面复合锚杆桩及洞内小导管补偿注浆等多种注浆加固措施的联合控制方案。通过数值模拟及现场监测,研究了地铁隧道区间下穿河流施工时所遇富水软弱地层的结构及其地表变形特性。结果表明:注浆施工会导致软弱地层膨胀隆起,诱发左、右隧道区间正上方的地层出现“M”型的正曲率变形,地表变形范围约为隧洞跨度的2倍;注浆压力和注浆量对地表隆起的速率和变形量有一定影响,必须及时结合监测资料动态调整注浆工艺和关键参数。该联合施工控制方案具有良好的加固控制效果,能够改善施工作业面前方的地质特性,可有效控制隧道结构及其上部地层的变形。

临海富水软弱地层综合管廊施工进度优化

以福州市万新路地下综合管廊工程为依托,将建筑信息模型(BIM)技术与挣值分析法相结合,对地下综合管廊施工进度进行了优化。针对综合管廊K0+080~K0+275标段特点,通过BIM数据集成模型,运用系统的数据统计分析功能计算挣值法相关参数,绘制偏差分析图,并进行了进度偏差分析。通过纠偏措施方案比选,对工程进行有效管理。研究结果表明:K0+080~K0+275标段施工阶段进度偏差在第13周赶上计划工期。万新路综合管廊基坑开挖阶段、主体施工阶段和附属结构施工阶段3个施工节点的工期,分别缩短了23 d、19 d和14 d。检测项目风险等级均在中级及以下,满足规范要求。

拱北隧道5台阶14部开挖施工组织方案分析

港珠澳大桥拱北隧道口岸暗挖段采用255 m曲线管幕+冻结法施工,采用5台阶14部开挖方法穿越富水软弱地层及拱北口岸敏感区域。为解决该工法下大断面开挖及多工序交叉作业施工的施工组织及安全问题,从现场管理角度出发介绍5台阶14部开挖法的施工方案,通过现场施工验证方案的可行性,并分析施工中存在的部分台阶断面划分、导洞施工顺序安排、工作面设置等方面存在的问题。据此,提出开挖方案和施工组织优化思路以及增设斜坡道的比选方案,监测结果表明:施工组织调整及优化是切实可行的,能够确保拱北隧道按期顺利贯通。

基于道路沉降控制的富水软弱地层超浅埋暗挖地铁车站施工方案研究

北京地铁昌平线南延工程小营西路车站为地下暗挖双层车站,位于小营西路下方,车站两侧区间隧道采用盾构法施工。首先分析了小营西路车站工程地质条件和施工面临的问题,基于PBA法设计了4导洞和6导洞两种施工方案。然后从施工降水持续时间、施工安全性、满足盾构先行过站要求等方面对两种方案进行了比选,确定采用4导洞方案。最后采用数值模拟方法分析了4导洞方案施工对道路下方地层沉降的影响,结果表明地层沉降超过控制值。为确保车站上方的道路安全,提出在车站拱部增设大管棚,在横通道与车站主体结构交叉部位预埋门式钢架、加强环等加固措施。

隧道穿越富水软弱地层洞内+地表联合注浆加固技术研究

文章针对浅埋隧道穿越富水软弱地层,采用洞内帷幕+地表联合注浆的方式对富水软弱地层进行加固,从注浆加固范围、钻孔设计、注浆材料选择、注浆参数、配套注浆工艺、地表监测方案设计等方面全面论述了洞内+地表注浆加固技术,充分利用地表注浆方式效率高及洞内帷幕注浆效果好的优势,对隧道穿越富水软弱地层区段进行了成功加固,地表+洞内施工技术可为类似工程提供一定参考。

天津富水软土地层超大矩形断面顶管施工技术对策与实践

为确保在富水软弱地层中,超大矩形断面顶管施工安全风险可控及周边建筑物和管线的安全,论文依托天津新八大里过黑牛城道地下通道对超大矩形断面顶管施工的关键技术进行探究,以供参考。

富水软弱地层导向水平旋喷桩施工技术

导向水平旋喷桩正越来越多地被应用于富水软弱地层的隧道施工,其实用性和优越性也越来越明显地显现出来。结合广深港客运专线ZH-4标深港隧道下穿地铁1号线暗挖段施工情况,介绍了导向水平旋喷桩在暗挖段隧道的施工步骤与方法,重点阐述了施工过程中对钻杆位移的控制以及对成桩直径的掌控,并对其他要点进行了总结,对今后同类施工有一定的参考意义。

临海富水软弱地层综合管廊变形缝间距优化及防水构造

以福州市万新路地下综合管廊工程为依托,研究了地下综合管廊变形缝的间距设置优化以及防水构造设计.运用有限元软件MIDAS-GTS NX建立综合管廊力学模型,计算综合管廊变形缝设置间距分别为30、60 m时结构的应力和变形,分析综合管廊变形缝间距变化对结构受力变形的影响.研究结果表明:变形缝间隔30和60 m时,综合管廊结构最大拉应力分别为2.1和2.68 MPa,60 m设置一道变形缝最大拉应力超过规范允许值(2.51 MPa).当变形缝设置间距为30 m时,其顶板和底板最大竖向位移分别减小4.687和4.930 mm.优选出变形缝设置间距为30 m时施工中各项监测数据满足规范要求,且在福州市万新路地下综合管廊施工中运用,取得理想效果.