砂卵石地层大直径盾构侧穿筏板基础建筑沉降控制技术研究

为探究砂卵石地层大直径盾构侧穿筏板基础建筑过程中的沉降控制技术,依托成都轨道交通17号线二期龙爪堰站—清水河大桥站—浣花里站区间隧道施工项目,结合监测数据和施工参数,建立精细化数值模型对盾构施工过程进行了模拟。盾构侧穿后,右侧基础沉降较大导致建筑结构重心向右侧偏移,进而导致地下室中间柱竖向压应力明显增大。盾构侧穿过程中筏板基础建筑更容易出现向盾构一侧的整体倾斜,且建筑远离盾构一侧甚至可能出现轻微隆起。针对侧穿筏板基础建筑的盾构施工,建议特别关注建筑物的倾斜率,并考虑采用地层注浆加固和隔离桩施工方法以减小沉降。

砂卵石地层隧道施工围岩稳定性影响研究

砂卵石地层隧道开挖往往面临对地层的扰动和开挖面稳定难以控制的难题,严重威胁着隧道的施工安全。在这类土石混合体的地层中岩土体自身结构及属性控制着隧道变形及地表沉降,该文依托广州某隧道工程,采用室内试验和数值模拟的手段研究了砂卵石层含水率和含石量对围岩抗剪强度的影响规律。利用离散单元法分析了不同含水率下,隧道开挖引起的掌子面影响范围和地表沉降规律。研究结果表明,砂卵石层围岩抗剪强度随着含石量的增加而增大,但是跟含水率呈反比关系,且当含水率大于15%和含石量大于50%时,抗剪强度变幅显著。随着砂卵石层含水率的增加,隧道开挖时掌子面围岩的影响范围和隧道顶部的最大地表沉降也逐渐增大。研究成果可为砂卵石地层隧道施工开挖提供理论参考。

富水砂加卵石双地层锚索现场试验及数值模拟

以锚拉地连墙为支护形式的基坑工程项目为背景,研究了锚固段穿越富水砂加卵石双地层条件下预应力锚索的锚固性能、传力机理、设计计算及优化方法。首先,通过锚索现场拉拔试验发现富水砂加卵石双地层可以提供较好的锚固力,成孔和注浆工效良好。然后,通过调整FLAC^(3D)中的cable单元的浆体粘结力参数逼近现场试验结果,得到锚固段与砂层与卵石层间的极限粘结强度建议值分别为30 kPa和200 kPa;与锚索传力机理理论解析方法相比,FLAC^(3D)中cable单元包含12项参数,可以更加全面地考虑多项影响因素,而且可以反映剪应力峰值随锚固段前端屈服向内部转移的动态过程。最后,通过FLAC^(3D)调整锚固段长度与设置位置达到优化锚索设计的作用。

砂卵石地层深基坑围护结构变形监测与模拟

以成都地铁17号线某车站深基坑为研究对象,对砂卵石地层条件下基坑工程的降水及围护方案进行了分析研究,重点分析了围护桩水平位移的时空变化规律。同时,对基坑标准段建立了有限元模型,对比分析了桩体水平位移的监测结果与计算结果,研究了降水方案以及不同围护桩直径对基坑围护结构变形的影响。结果表明:在富水砂卵石地层中,采用钢支撑+围护桩的围护结构体系能有效限制桩体的水平位移,其有限元分析计算结果与现场监测结果基本一致,计算模型和参数的选取可作为该地区同类工程设计施工的参考依据。此外,合理的降水方案能大幅度降低围护桩的变形,而在富水砂卵石地层中,宜选取直径尺寸为1.2 m的围护桩作为支护结构。

大粒径富水卵石地层盾构下穿既有线技术措施

成都城区地层主要为砂卵石地层,卵石含量高、粒径大,且地下水丰富,暗挖工程施工极易引起地层沉降。为探究在该地层情况下盾构下穿既有运营地铁线的合理技术措施,结合成都地铁6号线盾构下穿既有运营3号线盾构区间工程,首先基于拟采用技术措施进行三维施工模拟分析,表明了该技术措施能有效控制既有运营线沉降变形;其次结合实际施工监测数据结果,并与理论分析结果进行对比,表明了设计方案及三维数值模拟参数选取的合理性;最后对工程中发生的滞后沉降原因进行分析,提出了有效控制地层沉降的技术措施。该工程为成都地区首次盾构法近距离下穿地铁运营线路,可为类似工程设计及施工提供有益参考。

洛阳地区砂卵石地层渗透系数与有效粒径关系

洛阳地区砂卵石地层渗透系数经验取值的范围较大,对洛阳地铁1号线车站深基坑的降水设计造成极大困难。为了精确估算渗透系数,利用地铁车站基坑开挖面取得的土样颗粒筛分试验结果,以现场抽水试验求得的渗透系数值为基准,分析了砂卵石地层有效粒径d 10与渗透系数k之间的关系,修正了太沙基渗透系数计算经验公式,得到了适用于洛阳地区砂卵石地层的渗透系数计算经验公式。研究结果表明:修正后的渗透系数计算经验公式,可用于估算d 10为0.2~0.7 mm时洛阳地区砂卵石地层渗透系数k。勘探孔取土可能造成砂卵石土样中细颗粒缺失,修正渗透系数计算经验公式时应引入粒径级配累计曲线的曲率系数C c。

临江砂卵石地层井群降水试验及数值反演研究

汉江中游地区深厚的砂卵石强透水地层与周边地表水系的联系性较强,地下水埋深浅,基坑开挖时降水难度大。针对临江富水砂卵石这一特殊地层,以襄阳市东西轴线沉管隧道工程轴线法管节预制干坞的基坑为例,进行了井群降水试验与数值模拟计算。通过现场降水试验确定了降水影响半径、单井出水量、水位恢复速率等参数,在此基础上利用非稳定流分析法与三维渗流数值模型分别计算出地层的综合渗透系数为64.5 m/d,各分层渗透系数分别为上部砂层12 m/d、中间卵石混圆砾102.5 m/d、下部圆砾25.4 m/d,为轴线干坞基坑降水设计方案提供参考。

富水砂卵石地层盾构机选型与参数优化分析

针对西安地铁六号线长距离隧道盾构下穿富水砂卵石地层,结合已有的掘进技术经验,对选型主控因素进行了分析,确定了该区域盾构掘进选用土压平衡盾构机的选型方案。内容着重对6 m直径的V字坡隧道工程选用的盾构机外径、刀盘、刀具进行了理论计算与设计;结合现场实测数据的反馈,结果表明对盾构姿态、掘进速度、同步注浆等掘进参数不断优化,有效解决了刀盘结泥饼、刀具磨损等施工问题。

浅谈砂卵石地层盾构下穿铁路框构桥桥体影响分析

沈阳地铁九号线皇-北盾构区间下穿兴华北街公铁框构桥,框构桥上部为铁路线路(沈山乙线、京哈上行、京哈下行、沈山甲线、3条动车组停车线),线路密集,施工过程桥梁变形控制难度大,下穿框构桥时,盾构推进扰动土体将给铁路线路带来不利影响,考虑到施工安全,在盾构下穿桥梁前对扰动桥梁结构土体产生桥梁的影响进行模拟分析,通过模拟在施工中采取有效措施控制桥梁结构变形,确保铁路线路运行安全。

深厚砂卵石地层超深竖井施工降水模型试验研究

富水砂卵石地层中基坑降水始终是工程界较大的难题,文章针对兰州强透水深厚砂卵石地层超深竖井降水进行了理论计算和模型试验研究,研制了一套有效的模型试验系统,配置了砂卵石土体相似材料,并重点研究了基底注浆加固对基坑降水的影响。研究结果表明:(1)黄河对基坑降水有重要的影响,靠近黄河一侧降水漏斗曲线陡直,远离黄河一侧降水漏斗曲线平缓;(2)基底注浆降低了水力梯度,提高基坑施工安全性,可有效减少基坑内抽水量,但对于坑外抽水量作用不大;(3)基底加固区渗透系数存在最优值,对于该工程,建议取1×10^(-6)m/s为加固区目标渗透系数。

不同刀盘在富水砂卵石地层的盾构掘进适应性分析

为了实现富水砂卵石地层盾构隧道的安全、优质、高效施工,盾构机刀盘结构必须尽量适应工程地质条件。本文基于成都地铁典型的富水砂卵石地层盾构隧道现场实践,通过对三种不同刀盘盾构机在类似地质条件下的实际掘进时的掘进参数(掘进速度、刀盘扭矩、推力、刀盘转速)进行单参数和整体适应性的比较分析,得出了不同刀盘在富水砂卵石地层盾构隧道掘进时的适应性,且机型2刀盘的适应性是最好的;通过对实际掘进效率的差异原因分析,得出了富水砂卵石地层盾构隧道刀盘选型的关键因素为开口位置与最大开口尺寸。