软弱局部透水地层注浆止水盾尾刷更换技术

在城市轨道交通建设中,由于长距离、小半径盾构掘进情况越来越多,导致盾尾刷因长时间受力或受力不均而磨损,降低或失去密封性,需对其及时进行更换。本研究以苏州轨道交通8号线虎殿路站—虎丘湿地公园站出入场线区间更换盾尾刷为背景,基于盾尾刷更换各种止水方式比选分析,结合该工程位于软弱局部透水地层特点,提出并实施了一种多方式注浆止水的盾尾刷更换方法。即在软弱局部透水地层中,通过在盾尾注入聚氨酯、惰性浆液、双浆液,以及通过盾体径向注入惰性浆液,对盾尾前后地下水进行有效封堵,再通过拆卸一环管片进行第一道盾尾刷的拆卸与更换,更换期间实测表明地表累积沉降与日沉降均满足控制要求,注浆加固后打开观测孔止水效果良好,仅耗时14 d便恢复掘进。本研究提出的软弱局部透水地层注浆止水的盾尾刷更换成套工艺与方法取得很好的实施效果,可为今后类似工程提供参考。

盾构在浅覆土软弱地层穿越老旧民房区施工技术研究

盾构在浅覆土软弱地层中穿越对沉降量极为敏感的老旧建筑物时,施工不当可能对建筑物造成严重影响,施工风险极大。本文结合福州地铁4号线前锦出入段线盾构穿越老旧民房区为例,通过采取盾构机设备选型、改良掘进面渣土、克泥效注入及注浆等一系列主动措施,解决地表老旧民房建筑沉降变形难题,使盾构顺利穿越,体现该施工技术的实用性,可为今后类似工程提供借鉴。

软弱破碎岩层浅埋隧道地表注浆加固

以于都1号隧道工程项目为依托,在穿越地层断裂带、周边围岩松散、自稳定性能差、埋深约39~58 m、长度155 m软弱围岩段,研究软弱地层中浅埋隧道地表注浆加固技术措施,对注浆前后岩层进行取芯对比、超前钻探及掌子面地层揭示对比、地下水量对比等,表明地层加固效果良好。

梁锚结构加固浅埋隧道洞口软弱地层的承载特性研究

针对隧道洞口埋深浅且软弱围岩稳定性差这一问题,提出在地表增设混凝土框架梁,设置扩大头锚杆与框架梁连接并深入软弱围岩,运用数值模拟分析“混凝土框架梁-扩大头锚杆”结构加固软弱地层后的力学特性。研究结果表明:采用“混凝土框架梁-扩大头锚杆”加固隧道洞口软弱地层,k=0.4时,相比于没有加固对照模型,隧道最大拱顶沉降值下降68.7%,隧道最大边墙收敛值下降15.1%,初期支护最大等效应力减小12.7%;建立不同加固区围岩松动压力分散系数k下的数值模型,通过拱顶沉降结果与加固区围岩松动压力分散系数的线性拟合,提出采用加固结构后的隧道拱顶沉降规律与围岩松动压力计算方法。

基于监测数据的软弱地层偏压隧道变形分析

针对偏压隧道变形问题,以杨梅隧道进口段为依托,进行了地表下沉、拱顶下沉、周边收敛监测。基于现场监测数据分析发现,地表下沉与拱顶下沉变形趋势相同,累计变形量由大到小顺序依次为拱顶下沉、地表下沉、周边收敛。根据现场调查情况,结合地质资料,分析了偏压隧道变形机理并提出合理的控制措施。

软弱地层桥隧相连隧道洞口滑塌综合处治技术研究

为解决软弱地层桥隧相连隧道洞口滑塌的问题,以湖南省官新高速公路向家隧道为工程实例,分析了滑塌的原因和危害,结合规范和数值模拟、现场监测技术,采用工程类比法,通过对该隧道洞口滑塌处治技术进行综合研究,结果表明:①采用陡坡比削坡卸载+明洞结构、明暗交界处设置桩式套拱结构、抗滑桩顶部设置10 m空桩和较宽的锁口、人工挖孔滑裂面以上松散土体采用Ф42袖阀管注浆加固、仰坡之间设置较宽的反压缓冲平台、洞口设置抗滑桩和端墙式洞门等关键技术通过滑塌段,可以确保施工安全和后期桥梁运营安全;②建立了有限元数值模型,仿真分析了设计方案可行性,在施工过程中现场监测数据验证了方案的合理可行性;③设计施工案例,可供同类隧道参考。

软弱地层联络通道冻结法施工变形监测分析

复杂地层中地铁区间联络通道冻结法施工往往会引起地层的显著抬升或下沉,进而影响地层内部既有结构以及周围环境。以苏州轨道交通S1号线金沙江路站—洞庭湖路站区间联络通道兼泵房施工为例,通过分析现场实测数据可知:地表竖向位移变化曲线可分为钻孔施工、冻结隆起、冻结起伏、融沉注浆、注浆完成5个阶段,钻孔初期地表出现隆起和下沉且最终逐渐趋于平稳,冻结期间地表逐渐隆起,开挖期间地表出现沉降和隆起,两者相互叠加使得地表位移发生起伏变化;各阶段在联络通道附近处地表隆起值最大,随着距离联络通道变远,地表隆起值逐渐减小,其中垂直联络通道中轴线方向距离隧道约20 m范围内土体受冻结施工影响较大,平行联络通道中轴线方向距离隧道约10 m范围内土体受冻结施工影响较大,超出上述范围影响逐渐减小;隧道从冻结起伏阶段过渡到融沉注浆阶段表现出了较大的收敛变化,在现场监测时需提高管片应力监测频率。

双线矩形顶管下穿富水地层施工中地表沉降研究

为研究施工过程中双线矩形顶管下穿富水软弱地层的地表沉降规律,依托扬子江大道工程顶管法施工段,分析了横纵向地表位移监测数据,提出控制地表沉降变形的有效措施,研究结果表明:顶管轴线纵向地表呈现出反复隆沉、沉降回落、线性沉降和沉降稳定的变形趋势,不同地层在线性沉降阶段呈现出的沉降特征略有差异;顶管通过时对断面的横向影响范围约为轴线左右1.5倍~2.3倍开挖面宽度,顶进施工引起的河西地区黏性土层的土体损失率约1.03%;双线近距顶管施工时,需要将先施工顶管给后施工顶管周围土层带来的土体扰动破坏作用考虑在内,做好后施工顶管的轴线控制工作。

软弱地层深基坑变形控制分析

无锡至江阴轨道交通S1线南门站处于淤泥质粉质黏土地层,土层强度低,含水量高,流塑性强,扰动后变形速率快,变形量大。针对该种地层特点及施工过程出现的大变形,预先采取围护结构槽壁水泥土加固,施工中采取加密支撑、施加轴力伺服系统、配筋早强垫层混凝土等方法控制基坑围护结构变形发展,用树根隔离桩控制沉降。水泥土搅拌桩抽条加固“基坑预支撑”改良淤泥质流塑地层强度低、含水量高的土层性质,提高承载能力的工艺,对类似基坑工程具有指导和借鉴价值。

地铁车辆段软弱地层PHC管桩现场试验

在软弱地层上修建地铁车辆段,由于后期土方填筑量大、列车运行振动等影响,若地基加固不到位,常常导致沉降过大甚至坍塌等问题。依托杭州软弱土层某地铁车辆段地基加固工程,现场开展PHC管桩单桩静载荷试验,研究PHC管桩在软弱土层地铁车辆段地基加固中的应用情况,验证了单桩承载能力。结果表明:PHC管桩静载荷试验中,沉降变化较均匀,Q-s曲线为缓变型曲线;单桩竖向极限承载力大于1 976 kN,满足设计及结构要求;静载荷试验前后桩身的完整性较好;PHC管桩在地铁车辆段地基加固中具有较好的效果。

软土卸荷力学特性及软弱地层中基坑稳定性研究

为解决软弱地层中基坑稳定性问题,以合肥市新站区少荃湖湿地公园水利工程为研究对象,在分析场区基本物理力学性质和工程地质特征的基础上,采用轴向荷载不变的应力路径三轴剪切试验进行软土的应力应变演变规律分析,并将计算的卸荷变形模量应用于软土基坑稳定性分析。结果表明,4种不同工况的归一化偏应力应变曲线表现为相同的变化规律,综合分析可将4种不同工况的归一化偏应力应变曲线用双曲线关系进行统一表达;软土的卸荷变形模量与应变之间具有良好的线形拟合关系,其拟合系数R2=0.9719;考虑卸荷效应的基坑整体稳定性系数比不考虑卸荷效应的基坑整体稳定性系数略小,而考虑卸荷效应的基坑抗隆起稳定性系数比不考虑卸荷效应的基坑抗隆起稳定性系数降幅较大,表明软土的卸荷效应对基坑的抗隆起稳定性系数影响较为明显。

软弱围岩隧道管棚水平旋喷组合预加固变形规律

为研究软弱围岩地层管棚水平旋喷桩组合结构的预加固效果,采用三维弹塑性有限元方法对比分析了单独使用管棚、单独使用旋喷桩、管棚与旋喷桩组合预加固及无加固4种工况下隧道结构体系的位移变化规律。结果表明:1)水平旋喷桩和管棚2种工法中,水平旋喷桩预加固工法控制拱顶下沉、拱脚收敛值和掌子面稳定性能力显著;2)管棚预加固工法控制地表沉降的能力较强;3)管棚和旋喷桩组合结构控制拱顶沉降和拱脚收敛,掌子面水平位移性能突出,管棚水平旋喷桩组合结构使地表沉降减小91.3%,拱顶沉降减小76.2%,拱脚收敛减小76.3%,其地表最大沉降值为2.7 mm,拱顶最大沉降值为25 mm,拱脚最大收敛值为4mm,最小收敛值为-9.4 mm,加固效果明显。

钻爆法海底隧道软弱破碎地层注浆加固堵水技术浅析

为了解决海底隧道穿越软弱破碎地层所遇到的技术难题,文章针对海底隧道软弱破碎地层特点,从超前地质预报、注浆方案选择标准、注浆材料、注浆参数、注浆工艺以及注浆效果检验方面进行了分析总结,提出了钻爆法海底隧道软弱破碎地层注浆加固堵水技术和总体对策,并阐述了其在工程中的应用效果。

急倾斜煤层开采非连续变形的相似模型实验研究

与缓倾斜煤层开采相比 ,急倾斜煤系地层常隐含软弱夹层 ,其露头容易出现台阶和裂缝 ;与切割岩层的结构面比较 ,层间软弱面并不对移动盆地起全局控制作用 ,而只产生局部影响 通过综合考虑急倾斜地层与层间弱面两个因素 ,阐明了急倾斜煤层开采地表非连续变形的发生条件 ;采用相似材料模型实验 ,研究了岩层垮落、弯曲、离层的方式和形态 ;提出了急倾斜煤层开采岩层的层梁移动模式 ;揭示了地表非连续变形的形态特征和变形机理 ,为进一步研究地表非连续变形的计算提供了依据 图 7,表 2 ,参

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。

大断面海底隧道软弱地层施工方法研究

我国第一条大断面海底隧道——厦门翔安海底隧道在浅滩及陆地段穿越富水软弱地层,围岩自稳能力差,极易发生涌水突泥,严重威胁施工的安全性。通过对隧道开挖方案的对比分析和根据施工现场监控量测的结果,对隧道穿越富水软弱地层的开挖施工方案、降排水关键技术和超前预加固方案进行了研究,为隧道施工提供技术支持。

浅埋暗挖重叠隧道施工引起的地层变形分析

重叠隧道施工必然发生相互影响,产生诸如地表沉降难于控制等一系列问题,特别是在浅埋富水软弱围岩条件下修建重叠隧道,此类问题更加明显。通过对深圳地铁一期工程国贸～老街区间重叠隧道施工引起的地层变形实测分析,得出了富水软弱围岩条件下浅埋暗挖重叠隧道施工引起的地层运动规律。在该类地层条件下施工重叠隧道,具有变形量大、地表沉陷突发、地层损失率高(地层损失率高达9.2%,远大于一般地层)、地表横向沉降槽局部曲率和斜率大的显著特征。结合隧道围岩性质试验成果和现场工程条件,对地层变形机制及其主要影响因素进行分析,在此基础上提出该类围岩条件下施工浅埋暗挖重叠隧道控制地层变形的技术措施,并在深圳地铁I期工程的后期施工中得到充分利用,取得了显著效果。研究成果对同类地层暗挖重叠隧道施工地层变形控制具有借鉴和参考价值。

京沈高铁望京隧道软弱富水地层超深竖井多台大直径泥水盾构快速接收技术

为了解决4台大直径泥水盾构在以黏土、粉土和粉细砂层等软弱细颗粒为主的富水地层且要在同一个超深竖井中实现“低风险”快速接收的难题,以京沈高铁望京隧道工程为依托,采用U形素地下连续墙+超深三轴搅拌桩+RJP超高压旋喷加固地层,并辅以降水井等多种地层加固措施,提高接收井端头加固区的整体稳定性和止水效果,为盾构快速接收创造条件。采用陀螺仪定向+投点孔进行贯通测量,确保盾构接收精度,为接收基座的快速精确定位安装提供依据。采用水钻+绳锯切割方式破除洞门混凝土,极大地提高了洞门破除速度。洞门钢环安装双道钢丝刷作为接收洞门密封,防止盾构出洞时发生涌水涌砂现象,确保盾构接收安全,减少最后1环管片的安装和拆除,快速封堵洞门,进一步加快盾构接收速度。通过采取以上关键技术,并对4台盾构的接收和拆机顺序进行科学的组织协调,保证了望京隧道4台大直径盾构安全快速的接收。

矿区地层结构弱化与矿区地震灾害

我国为地震多发国家,许多矿区都位于高烈度地震设防区。煤炭开采使得矿区地层结构严重弱化,由于采掘作用而诱发的矿区地震发生频繁。文中分析了导致矿区地层结构弱化的主要因素和矿区主要地震灾害的类型,并对矿区地层结构弱化对矿区地震灾害的关系进行了探讨。指出矿区地层结构的弱化不仅降低了系统自身稳定性的调节能力,而且起到了系统内部加载的作用,是发生矿区诱发地震的前提;另一方面,弱化的地层结构其抗震能力大大降低,其地面和地下构筑物在地震力的作用破坏将更严重。

杭州软弱土层盾构穿越民房技术控制措施

以杭州地铁某隧道区间盾构穿越民房A23施工为例,阐述盾构穿越淤泥质粉质黏土的技术控制措施,规避了盾构施工引起地面房屋沉降开裂等风险,为杭州地区类似地层的盾构施工积累了经验。