富水砂卵石深基坑承压水预测及突涌评估研究

为探究富水砂卵石深基坑承压水量测定及抗突涌能力,以福州地铁2号线金屿站深基坑为研究对象,通过理论解析和现场降水实验,对基坑抗突涌水参数进行估计,并引入人工智能算法对未能试验测定的部分进行预测;同时,基于预测值、实测值以及理论计算参数,构建多元信息融合突涌评估模型。研究结果表明:基于理论解析和降水试验提出的涌水量智能预测方法的计算精度满足要求;多个指标融合评估突涌风险等级为I级,基坑处于安全状态。该方法可以为类似工程问题提供有益借鉴。

超长大管棚在砂卵石地层的施工工艺研究

以北京地铁3号线一期工人体育场站为例,打设直径108 mm、82.3 m超长大管棚在砂卵石地层进行超前支护,砂卵石地层粒径和地层阻力较大,钻进过程中可能出现轨迹偏移、钢管断裂等情况。从钻机、空气压缩机、钻头和钻杆、管靴和108钢管等方面进行试验对比,选择适合超长大管棚在砂卵石地层施工的设备型号、材质类别。测量放线、钻机就位、导向管安装钻机、跟管钻进施工、注浆封口、监测等工序,证明了潜孔冲击器跟管钻进法打设超长大管棚砂卵石地层是可行的。

基于富水砂卵石地层的基坑施工监测技术数值模拟

城市轨道交通施工中的基坑降水开挖始终存在一定的安全隐患,为避免出现安全事故,利用Abaqus二维化的有限元模型来对基坑施工实施监测,并利用实验验证其有效性。实验结果表明,坑外地表的沉降值对比实验中,模拟监测的数值和实际监测的数值误差维持在2%~5%之间,围护结构水平位移对比实验中的误差则维持在10%左右。

监测反馈技术在地铁盾构施工塌陷预警中的应用

盾构法施工在城市地铁隧道建设中正扮演越来越重要的角色。我国上海、广州、北京等城市已经采用盾构法成功实施了不少工程,成都的地质情况与上述城市截然不同,成都地区以富水砂卵石地层为主,易诱发地面沉降、塌陷,且沉降存在滞后性和突发性,可借鉴的经验不多,结合两次险情案例分析成都富水砂卵石地层土压平衡盾构施工监测反馈技术问题,通过监测反馈技术在地铁盾构施工塌陷预警中的应用,以期对类似地层的盾构安全施工提供借鉴和参考。

富水砂卵石地层冻结壁缺口致因及弥合技术研究

针对里必矿副井冻结中冻结壁无法按时交圈的问题,综合测温数据及矿区水文地质情况,判断出冻结壁在砂卵石层冻结孔处的"缺口"位置,并对砂卵石层冻结温度场的演化规律进行了数值计算。通过对比冻结壁轮廓和测温孔数据,判断出该层位地下水流速达9m/d,原方案的冻结壁交圈时间远超预计工期。基于降低地下水流速、减少冷量损失、加强局部冻结的技术原理,提出了"控""注""冻"相结合的冻结壁弥合技术;依据冻结壁发展情况,并考虑地下水流速、流向的影响,确定了注浆孔、加强冻结孔的位置和数量,通过数值计算对冻结壁缺口的弥合过程进行了预测。工程实施结果表明:里必矿副井在完成冻结壁弥合施工21d(预测17d)后,水文孔开始冒水,冻结壁温度场发育恢复正常,确保了井筒施工安全顺利完成。

富水砂卵石地层土压平衡盾构渣土改良分析——以洛阳地铁1号线青年宫站——夹马营站区间盾构隧道为例

砂卵石地层是一种典型的力学不稳定地层,由卵石骨架和填充的砂层组成,流塑性差、无黏聚力、孔隙率较大。为保障土压平衡盾构在富水砂卵石地层施工过程中渣土顺利排出,防止部分区间可能出现的涌水、喷泥等问题,以洛阳轨道交通1号线青年宫站—夹马营站区间为依托工程,通过黏度试验测试浆液是否满足工程泵送要求,随后采用膨润土和羧甲基纤维素混合泥浆对富水砂卵石地层进行渗透、坍落度等渣土改良试验,根据渣土改良效果提出建议配合比。试验结果表明联合使用钠基膨润土-羧甲基纤维素的配比方案,能够较为有效地改善砂卵石地层渣土和易性,也能够很好地预防土压平衡盾构施工过程中可能出现的涌水、涌砂问题。

某地铁出入口浅埋暗挖通道在复杂环境下的施工技术研究

城市轨道交通工程主要位于城区繁华地段,周边环境复杂,地下管线众多,施工难度较大。明挖法作为地铁出入口常用的施工方法,具备诸多优点,但对道路通行及现状设施的运行都会产生较大影响。浅埋暗挖法在道路通行要求严格、地下管线复杂地段就体现出其优越性。本文结合长沙市地铁6号线农科院农大站4号出入口浅埋暗挖通道穿越高富水砂卵石地层的成功实例,对浅埋暗挖法通道在复杂环境下的施工技术进行研究,为后续浅埋暗挖施工提供可参考的施工经验。

富水砂卵石地层冻结孔钻进泥浆配比优化研究

在富水砂卵石地层地铁联络通道近水平冻结孔钻进时,因泥浆黏度低,稳定性差,护壁及润滑作用弱造成泥浆损失及钻头磨损严重、塌孔、卡钻和断杆等问题。为了优化富水砂卵石地层下冻结孔钻进泥浆配比,通过单因素试验以及响应面分析法中的Box-Benhnken(中心组和)正交试验方法进行试验设计与数据分析,得出适用于富水砂卵石地层冻结孔钻进泥浆优化配比。基于北京地铁12号线的工程应用表明:采用优化泥浆配比,即膨润土含量为7.18%,水解聚丙烯酰胺含量为0.20%,钠羧甲基纤维素含量为0.19%,硫酸铝的含量为0.03%时,泥浆黏度提高32%,泥皮厚度增加了20%,滤失量减少了30%,润滑系数减少了60%,冻结孔钻进泥浆主要性能指标明显改善,冻结孔打钻时的减阻效果显著,钻杆所受轴力平均减少15%,所受扭矩平均减少13%,泥浆的膨润土用量和回流损失量减少了30%,材料成本明显降低,未发生塌孔、断杆和卡钻等工程事故,冻结孔钻进效率及成孔质量明显提高。

盾构法全断面富水砂卵石地层长距离下穿开元湖快速掘进施工技术

针对洛阳地铁1,2号线盾构区间全断面富水砂卵石长距离掘进出现的问题及采取的措施进行分析。以2号线牡丹大道站—市民之家站区间为工程背景,对掘进参数选择、渣土改良、盾构姿态控制与纠偏、出土量、同步注浆及二次补浆等进行技术总结。通过盾构全断面砂卵石层长距离下穿开元湖的超前谋划、超强配置以及行之有效的施工组织管理,有效保证了在洛阳地铁全断面富水砂卵石地层长距离盾构施工安全。

富水砂卵石地层8.6m级大直径盾构带压换刀技术

土压平衡盾构在成都富水砂卵石地层掘进刀具的磨耗非常严重,因此选择合适的时机进舱对刀具进行检查更换显得尤其重要。在盾构掘进施工中,有时被动停机进行带压作业检查和更换刀具。结合2号中间风井—九江北站盾构区间左右线40m级埋深下带压进舱作业实例,对成都高渗透、大埋深、富水砂卵石地层这种特殊地质所采用的带压进舱作业进行总结,从而形成相关整套施工技术。

富水砂卵石地层盾构施工掘进技术浅析

随着城市轨道交通的高速发展,盾构法以其环保、安全、快速、影响小等优势在城市轨道交通建设过程中被广泛使用。洛阳地铁项目位于洛河一级阶地,局部隧道位于富水砂卵石地层中,在富水砂卵石地层的施工过程中遇到地下水位高,地层含水量丰富以及稳定性差等问题。由此本文通过对洛阳地铁某区间两台盾构施工实践进行分析,从而探索盾构施工新技术,为类似工程提供借鉴。

富水砂卵石地层非降水条件下地铁联络通道兼泵房施工技术

北京地铁16号线丰台南路站至富丰桥站暗挖区间,按北京市要求须采取非降水施工。在富水砂卵石地层非降水条件下,通过调整施工部署优化结构节点做法,采用注浆止水、钢板沉箱,设置集水坑等措施,顺利地完成了线路最低点的土方开挖及初期支护结构施工。

盾构穿越富水砂卵石地层的地表沉降及离散元分析

盾构法是地下工程施工中较为常用的一种施工方法。在进行双向平行隧道盾构施工时,隧道之间会存在相互影响。以西安地铁六号线为例,结合相关地层数据,采用离散元软件(MatDEM)模拟了盾构隧道下穿砂卵石地层,研究了不均匀地表荷载对砂卵石地层隧道地表沉降的影响。研究表明:砂卵石地层中盾构掘进引起的地表沉降形状为V形;随着地表荷载大小增加,地层内部应力大小和边界处受力最大值也会明显增大。

富水砂卵石地层大直径盾构机始发顺利下穿浅埋燃气管线群技术

以成都地铁17号线一期工程某大直径土压平衡盾构机始发下穿浅埋燃气管线群为例,介绍始发前对燃气管线的加固、下穿过程中的掘进控制、出现突发情况后的应急处置及下穿后对地层的加固等多项技术,通过工程实践证明,采用以上措施能确保大直径盾构机在始发段安全顺利下穿燃气管线群,为后续类似工程提供一定的经验。

富水非均质砂卵石地层中盾构法施工地表变形影响

中国经济发达城市主要集中在东部沿海地区分布,大部分城市地层条件为河流冲积地貌,或为沿海海蚀地貌。在该类地层中施工不可避免的遇到富水非均质砂卵石地层,且城市环境复杂、人口密集。在此类地层中进行轨道交通区间施工多选择盾构法施工。因此,对于分析砂卵石地层中的盾构施工对于地表变形影响显得很有必要,因为对于该地层施工时地表变形监测的分析至关重要。

砂卵石红砂岩复合地层土压平衡盾构渣土改良试验研究

砂卵石红砂岩复合地层上部为密实砂卵石下部为强风化红砂岩,整体呈上硬下软状。采用土压平衡盾构施工时易产生盾构姿态上下偏移,出现盾构机在砂卵石、红砂岩两类地层中往复穿越的现象,导致盾构推力、刀盘扭矩等波动大,而砂卵石、红砂岩地层条件悬殊,在掘进时需要不断更换改良剂以适应地层变化,使得渣土改良更加困难。本文依托兰州地铁2号线盾构工程,结合现场施工经验,对膨润土泥浆配比进行了重新优化,提出膨润土泥浆加泡沫剂的混合改良方案。实践表明,采用1:6配合比膨润土泥浆,4%浓度泡沫剂,泥浆掺入比10%、泡沫掺入比15%左右的混合改良剂方案能够同时适用于两种地层,通过工程试验和掘进参数分析,发现掘进时的盾构推力、刀盘扭矩等波动明显减小。

暗挖车站新型洞桩法成桩技术及沉降规律分析

暗挖地铁车站洞桩法施工,由传统的上下层8导洞施工,改进为6导洞施工,再优化到单层4导洞施工,中柱及边桩施工由人工挖孔转变为机械成孔,钢管柱由人工安装转变为机械操作,受力形式由底纵梁承载转变为桩基承载,最终形成了新型洞桩法.本文以地铁16号线工程某站为基础,对新型洞桩法成桩施工技术及其特点进行介绍,并对暗挖车站施工过程中的不同阶段,不同断面的地面及管线沉降实测数据进行分析、对比和总结,以探索其沉降规律.该新型洞桩法在北京地铁的成功应用,表明新型洞桩法劳动力大量节约,施工效率显著提升,施工风险明显降低,作业环境极大改善,是一种经济实用的方法,具有推广应用价值.