软土地层隧道围岩分区初期支护技术研究

软土地层通常具有较低的承载力和较高的压缩性,隧道开挖过程中极易发生变形和坍塌。为了控制围岩的变形和破坏,确保施工安全,提出软土地层隧道围岩分区初期支护技术。通过合理规划围岩压力监测点,采集压力数据;利用简化的锚杆、钢架及岩体结构面,构建初期支护本构模型;计算锚杆与钢架的最佳间距和长度,并以此为依据设计复合支护结构,实现围岩分区初期支护。结果表明:所提方法隧道沉降位移较小、塑性区分布面积较小。体现了支护技术的有效性,具有较好的应用价值。

基坑围护桩作用下地层支护应力分析及应用

[目的]基坑围护桩在建筑施工中起着至关重要的作用。为确保基坑施工安全稳定地进行,需对基坑在围护桩支护作用下的地层支护应力分布规律进行深入研究。[方法]提出了围护桩作用下地层内部支护分析模型及理论计算公式,基于弹性力学半弧线平面内作用均布应力的解答方法,推导分析了不同围护桩间距下,桩间土体内部支护应力的分布规律,揭示了基坑围护桩下,桩间土体内部成拱的力学机理。以济南轨道交通4号线林家庄站为例,对围护桩作用下的地层支护应力进行了计算分析。[结果及结论]在桩侧土压力作用下,周边地层支护应力随桩间距的增大而减小;在相同桩间距下,周边地层支护应力随桩侧土压力的增大而增大。地层内部连续的支护应力与合理桩间距是确保围护桩有效成拱的关键。

既有建筑箱基荷载对邻近浅埋隧道开挖效应影响的模型试验研究

建立由试验台架和加载装置、地层—箱基荷载—隧道开挖—隧道支护模型,以及箱基荷载、地层应力、隧道拱顶沉降和支护应变的量测装置所构成的平面(垂直于隧道开挖方向的)应变模型试验系统;通过模型试验,研究不同水平、竖向位置处既有建筑箱基荷载对邻近浅埋隧道开挖效应的影响,分析地层应力重分布、隧道拱顶沉降和隧道支护弯矩等的变化特征。试验结果表明:箱基荷载会明显地改变邻近隧道开挖引起的地层应力重分、隧道的拱顶沉降和支护弯矩;箱基荷载对其正下方地层应力重分布的影响明显大于对其他部位地层应力重分布的影响;地层应力随着箱基埋深的增加而增大;隧道拱顶沉降随着箱基荷载位置与隧道中心线水平距离的减小而增大、随着箱基埋深的增加而增大且增加速率越来越大;箱基荷载对隧道支护弯矩的影响随着箱基荷载位置与隧道拱顶水平距离、竖向距离的增加而减小。

深井高应力巷道围岩变形特征及控制对策研究

选择邢东矿-980m大巷为监测巷道,以智能型多基点位移监测仪为监测工具,对巷道围岩不同层位岩层的变形情况进行高精度监测。综合分析监测结果得出:巷道围岩破坏范围大,且围岩变形主要集中在1～3m和3～6m;巷道围岩各层位岩层的变形过程大致分为:剧烈变形阶段、趋缓变形阶段、稳定变形阶段。根据所得结果,提出了以"高阻让压,二次支护"为原则的分阶段支护技术,并取得了良好的成效。

高压旋喷锚索在淤泥质地层基坑支护中的应用

淤泥质地层中采用预应力旋喷锚索桩锚支护结构能够有效限制支护结构的变形,大直径旋喷锚索能够有效降低锚固体与土体之间的应力水平,显著降低锚索的蠕变量,更好地控制基坑侧向位移。当地层下部有较好土层时,可适当增大锚索倾角,将锚固端伸入下部较好土层内,能有效提高锚索的可靠度。锚固端头部3~5m通过增加喷搅次数或提高喷浆压力,可在锚固端头部形成扩大头,能显著提高锚固力,减少锚索的塑性变形。

斜井穿越流砂层支护结构承载特性分析

采用数值模拟及现场实测相结合的方法,对斜井穿越流砂层支护结构承载特性进行了分析,结果表明,混凝土强度与结构厚度对支护结构的极限承载力影响明显,底拱半径次之;存在合理的边墙高度可使结构极限承载力达到最大;配筋率达到一定值后对整体承载影响不明显。支护结构极限承载力与混凝土强度、结构厚度呈线性关系,与底拱半径呈二次关系,与边墙高度呈三次关系。研究结果不仅对斜井的安全施工具有指导意义,而且可为斜井支护结构的设计提供依据。

特厚软煤层底板软岩开拓巷道合理支护参数研究

针对虎龙沟煤矿5#特厚软煤层底板软岩开拓巷道围岩的特征,基于锚杆、锚索耦合支护机理,建立有限元数值分析模型,确定了软岩开拓巷道合理的支护参数。结果表明:安全系数SF大于1.2时为安全稳定圈,为保证锚杆锚固到松散破碎带以外的稳定岩层中,顶锚杆长度应大于2.0m;当锚杆安装应力达到6t时,顶板离层裂隙全部产生闭合;采用快装高预应力"鸟窝"锚索增大了杆体的拉拔强度,起到较好的支护效果;合理的表面控制措施对加强支护效果起到重要作用。

砂卵石地层中泥膜支护土压盾构施工试验

为了给盾构机在砂卵石地层中安全顺利的掘进提供参考,针对砂卵石地层中土压盾构掘进时开挖面稳定性难以控制、泥水盾构渣土排出困难的情况,提出一种使用泥膜支护开挖面,并使用螺旋排土器进行排土的新型盾构施工方法。考虑泥浆掺加量对泥浆砂卵石混合土在地层中的渗透及支护应力传递模式的影响,进行了不同泥浆掺加量下泥浆砂卵石土的渗透试验研究。在自制的渗透试验装置中,对6组不同泥浆掺加量的泥浆砂卵石混合土进行渗透试验,通过测定压力作用下地层及混合土中超静孔隙水压力及滤水量变化,分析泥浆砂卵石混合土的支护应力传递模式,讨论泥膜支护土压盾构的泥浆掺加量范围。结果表明:随着泥浆掺加量的增加,地层中的超静孔隙水压力消散速率在增加;存在3种应力传递模式,分别是孔隙水压力型传递、泥皮加渗透带型泥膜传递以及泥皮型泥膜传递;泥浆掺加量为23%~25%时可以实现泥膜支护。