青岛地铁土压平衡盾构碎石土改良方法研究

盾构在碎石土地层掘进时经常面临着地层渗透性强、刀盘扭矩大、刀具磨损严重等诸多困难。为解决上述施工难题,以青岛地铁4号线典型的碎石土地层为研究对象,首先通过颗粒筛分、LCPC试验和渗透性试验评价了碎石土的基本特性,结合传统的砂土和黏性土改良方案设计了5组碎石土改良配比方案,对不同配比方案进行坍落度试验、渗透性试验和直剪试验,分析了不同改良指标碎石土的流塑性、渗透性及抗剪力学特性,根据实际工程中盾构刀盘扭矩的变化情况验证了泡沫与聚合物组合改良的最佳方案。研究表明:7%浓度泡沫与5%浓度聚合物配比的改良剂能够有效降低碎石土的渗透系数,同时起到降低刀盘扭矩的作用。

隧道穿越节理岩体引起的围岩变形特征研究

岩体的节理是一种常见的构造地质现象,也是影响岩体稳定性的重要因素之一,节理的存在使得围岩的变形特征、应力变化以及完整性更加复杂。为了明确隧道穿越节理岩体引起的围岩变形特征,采用Midas GTS NX软件,基于莫尔-库伦准则,建立了节理岩体中的隧道施工模型,通过改变节理倾角和节理间距,分析不同工况条件下围岩的应力变化与围岩变形规律。结果表明:随着节理间距的减小,隧道围岩的水平位移值和竖向位移值均呈现递增趋势。

硬岩地层浅埋地铁隧道爆破振动衰减规律分析

以青岛地铁3号线工程为依托,针对浅埋硬质花岗岩地层,采用现场实测与统计回归方法分析了试验段横通道爆破振动监测数据,较为系统地研究了钻爆法施工条件下地表最大振动速度、最大单响药量、主频分布的相关关系,总结了适应于该地层的振动衰减经验公式,并通过现场实测数据拟合预测出本段爆破施工最大单响药量。主要研究结论如下:隧道爆破过程中竖向振动速度最大,振动速度随传播距离的增加呈指数规律衰减;掏槽眼爆破受围岩夹制作用最强烈,产生的振动最大,分段起爆能很好地控制爆破振动波的能量分布;爆破振动主频多分布于20~70 Hz范围内,与爆心距和药量无明显相关关系,为避免与周围建筑物产生共振,应避免多段雷管同时起爆,并严格控制最大单响药量。

基于BIM的地铁隧道结构分析与安全预警探究

现阶段,地铁已经成为人们出行的重要交通工具。各大城市都在不断地建设先进的地铁线网。在地铁建设过程中,不可避免地要涉及隧道施工。隧道施工作为地铁工程建设中的重中之重,地铁建设单位必须给予足够的重视。在地铁隧道施工中需要对其结构性能进行科学分析,对其安全指标进行有效的预警,才能更好保障隧道结构性能和安全,从而保证地铁建设工程的顺利进行。本文就如何利用BIM技术实现隧道结构分析和安全预警进行深入浅出的探究。

地铁工程施工安全质量隐患排查要点探讨

当前,地铁建设规模不断扩大,但是随之而来的安全事故问题也不断凸显,必须采取有效措施降低地铁建设安全事故的发生几率。文章对地铁建设安全事故的现状进行分析,并探讨了有效地预防与改善措施。

基于地铁盾构施工安全质量管理体系技术框架的研究

本文针对基于地铁盾构掘进管理体系中技术框架建立的必要性展开分析,内容包括提升作业环境安全性、确保盾构掘进持续性等,通过研究做好掘进参数管理、盾构掘进姿态控制、管片拼装过程控制、注浆作业过程管理、盾构进出洞安全控制等体系构建要点,其目的在于提高地铁盾构掘进环境稳定性,加快地铁工程的施工进度。

地铁建设围护结构地下连续墙施工

地铁建设中围护结构地下连续墙的施工技术要求较高,且工艺复杂,稍有不慎就会造成严重的经济损失,威胁人们的生命安全,因此对相关工艺操作流程进行研究十分必要。文章对地下连续墙施工进行了概述,探究了地铁建设围护结构地下连续墙施工要点,分析了地铁建设围护结构地下连续墙施工的常见问题与处理方式,并以某车站连续墙施工工程为例分析了其围护结构地下连续墙施工的整体步骤,提出了地铁建设围护结构下连续墙施工的注意事项。

地铁工程建设安全风险管理研究

在地铁项目建设中,安全和风险管理方面的存在诸多影响因素,不仅增加了施工难度,也制约了施工进度和质量,不利于地铁生产建设发展。文章对安全及风险管理进行了研究分析,提出建议措施以供参考。

土岩深基坑开挖诱发周边地表沉降规律研究

依托青岛地铁8号线鞍山路基坑工程,通过有限元软件研究土岩深基坑开挖卸荷作用下周边地表沉降变形规律,利用数值模拟和现场监测相结合的方法,验证模型的合理性。结合模拟计算,分析不同施工阶段下周围竖向变形特征。研究结果表明,地表竖向位移与基坑开挖深度及土岩的性质有关,开挖初期变形最大,大部分的累积沉降发生在素填土和强风化花岗岩中,而岩性较好的中风化花岗岩和微风化花岗岩中竖向位移逐渐趋于平稳;最大竖向变形量为13.39mm,未超过控制值25mm;地表竖向位移最大值出现在离基坑开挖面一定距离处。研究结果可为青岛地区类似深基坑工程提供参考。

玄武岩纤维增强聚合物锚杆用于地下结构抗浮的可行性研究

随着城市地下空间开发的大规模展开,基础埋深不断增大,地下抗浮问题日益突出。抗浮锚杆因具有布置灵活、单锚受力小、工艺简单、成本较低等优势而被广泛推广。而传统的金属抗浮锚杆耐腐蚀性差,即使采用套管、涂抹防腐剂等措施,还是无法避免地铁等直流供电系统产生的杂散电流对钢筋锚杆腐蚀的影响,因此将其作为地下永久结构,显然难以保证耐久性,遂有锚杆“定时炸弹”之名。近年来,纤维增强聚合物(Fiber reinforced polymer,FRP)越来越受关注,由于其具有抗拉强度高、绝缘性好、耐腐蚀性强等优点,被认为是钢筋的最佳替代品。目前,玻璃纤维增强聚合物(Glass fiber reinforced polymer,GFRP)已经应用到许多锚固工程中,而碳纤维增强聚合物(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)由于造价昂贵,在岩土工程中的应用受到制约。玄武岩纤维增强聚合物(Basalt fiber reinforced polymer,BFRP)材料的出现为地下结构抗浮提供了新思路。BFRP锚杆凭借其抗拉强度高、耐腐蚀性强、介电性能好等优点,被看作是钢筋锚杆的良好替代品。本文首先从BFRP锚杆的基本属性、作用机理及耐腐蚀性能等方面进行论述,然后分别通过室内静力锚固、动力锚固以及现场锚固试验对BFRP锚杆应用于地下结构抗浮工程中的可靠性进行分析论证,最后从经济效益出发,根据等强度原则,对BFRP锚杆性价比进行对比分析,并为BFRP锚杆在抗浮工程领域的未来发展提供了新思路。

盾构法预制拼装隧道超前探水预报研究与实践

为解决在盾构法预制拼装隧道内做超前探水预报的技术难题,系统开展地球物理场理论研究,论证各种方法的优劣,并针对盾构隧道管片衬砌结构开展实验,改进超前探水预报探测方法,为超前预报人员提供参考.实验结果表明:通过对CFC法的观测方式进行改进,避开了隧道内金属机具等产生的电磁干扰,对盾构机刀盘前方围岩含水情况进行综合预报.

PTB乳液改性砂浆性能及其机理分析

为解决运营隧道结构修复材料面临受力变形、渗流侵蚀等因素而再次破坏的难题,采用PTB乳液对砂浆进行改性提供性能优异的修复材料。通过宏观性能和微观结构相结合的方法,研究了PTB乳液对改性砂浆力学性能、柔韧性、粘结性能和抗渗性能的影响,并从孔隙结构和微观形貌对改性机理进行分析。结果表明:PTB乳液使得砂浆抗压强度下降,但提高了其抗折强度,压折比降低,压缩韧性指数提高;随PTB乳液掺量的增加,拉伸粘结强度和剪切粘结强度均增加;改性砂浆抗渗强度增加,吸水率降低,具有良好的防水性能;PTB乳液掺入后降低了砂浆的总孔隙率,聚合物网膜连接水化产物和未水化水泥颗粒,形成填充密实的网状结构,改变了砂浆的强度、同时也是其韧性、粘结性能、抗渗性得以提高的主要原因。可见PTB乳液对材料韧性能、粘结性能、抗渗性能具有改善作用,满足作为运营隧道病害修复材料使用,研究结果旨在为聚合物改性砂浆的优化设计和实际应用提供参考。

非炸药震源在隧道超前地质预报中的应用及效果分析

随着炸药管制愈发严格,为解决在超前地质预报工作中使用非炸药震源的难题,采用电火花震源与可控冲击震源在宝林隧洞系统地开展超前地质预报震源试验,验证各自适应性,论述各自优劣。电火花震源试验表明:1)电火花震源具有激发稳定、起跳一致性好的优点,有利于超前地质预报数据处理工作;2)电火花震源产生的是弹性形变,对围岩破坏性较小,可在同一激发孔多次激发,利于补炮,能有效保证地震记录质量;3)在通常情况下,40k J电火花震源足以满足地震波法超前地质预报的需求,探测距离可达100m。可控冲击震源试验表明:1)表面撞击类震源应采用横波进行预报;2)作为表面撞击震源,可控冲击震源能量可控,运输便利,能量百倍于锤击;3)在完整、坚硬围岩条件下,可替代炸药,探测距离达100m。

水平定向钻施工对邻近隧道结构的影响分析

青岛市某中水管线完善工程采用水平定向钻施工方法,施工采用分级扩孔,管线邻近青岛地铁2号线辽阳东路站-东韩站区间,管线与地铁区间结构外边线最小水平距离4.5 m,区间地铁现已正常运营,水平定向钻施工可能会引起地层移动和变形,导致青岛地铁2号线辽阳东路站-东韩站区间结构随之发生移动和变形。基于此,采用数值模拟方法,建立仿真模型,计算分析水平定向钻施工过程中,不同孔径条件下,泥浆压力和管线与隧道的水平净距对既有隧道变形的影响规律。计算分析得:水平定向钻开挖后,该地铁区间结构水平位移0.967 mm,横向高差0.152 mm,水平定向钻开挖对隧道的影响在安全可控范围内。

TBM贯入度及主要相关参数分析

双TBM掘进性能研究对盾构机掘进效能、成洞质量、施工安全、施工成本等具有重要意义。本文以青岛地铁工程为背景,在获取了大量的现场地勘资料、掘进数据、刀盘磨损记录等数据后,利用数理统计、软件分析等方法对相关数据进行处理,进而分析贯入度与其相关主要参数的关系,最终通过多元回归统计方法得到贯入度的预测公式。不仅为提高掘进效能提供了一定的参考价值,也为盾构国产化设计提供了数据支撑。

城市轨道交通机电安装工程施工质量控制研究

随着我国城市化进程不断加快,随之而来的城市轨道交通建设越来越受到社会关注。城市轨道交通建设中,机电安装工程是承上启下的重要环节,只有保证了机电安装工程的施工质量,才能使得城市轨道交通建设更为稳定、安全的发展。本文针对城市轨道交通建设中的机电安装工程进行技术说明,对其影响因素进行了分析,最终总结城市轨道交通机电安装工程施工质量的控制方法。

基于弹性波CT技术的混凝土质量评价方法及其应用

弹性波CT技术,相比现阶段其他混凝土无损检测技术,具有更强的穿透能力和更好的抗干扰能力,尤其适合大体积混凝土的缺陷探查工作。工程实践表明:该技术方法不仅能够有效的探查混凝土结构内部缺陷的位置、密实程度,而且可以根据结构特点进行灵活布线,生成二维或三维混凝土波速特征图,数据结果简洁直观,为工程后期的隐患排查、缺陷修复工作提供可靠的技术支持。

土压平衡盾构穿湖施工参数试验分析

以北京地铁14号线盾构下穿朝阳公园北湖为研究背景,通过数值模拟分析及现场试验段测试,对试验数据分析后确定了盾构穿湖的施工参数,并通过现场实践验证这些施工参数是合理可行的。该研究成果对类似工程具有重要的借鉴意义。

硬岩隧道土压平衡盾构机管片错台问题分析及对策

盾构机掘进硬岩隧道过程中,管片错台是常见质量问题,且这种质量问题很难补救。本文结合实际工况,从静态上浮力分析、动态上浮力分析、盾构机掘进姿态分析、人为因素分析这4个角度分析了管片错台的原因,并提出了4种解决措施,为盾构机掘进硬质围岩过程中防止管片错台提供了一定的理论依据,为盾构机围岩掘进治理错台提供了工程经验。

土压平衡盾构黏土改良及其对滚刀影响的试验研究

土压平衡盾构在黏土和岩石的复合地层中推进,会同时面临刀盘结泥饼和滚刀破岩2个难题。因此,为了研究黏土改良后的黏附效果和对滚刀的影响,以青岛地铁4号线某区间典型的粉质黏土和花岗岩复合地层为背景,通过现场取样和室内发泡试验,评价了泡沫和分散剂的性能,并基于改进的直剪试验分析了黏土改良前后对金属块的黏附强度;最后,进行了正常磨损和偏磨情况下的2组滚刀模型试验,通过反馈的扭矩参数和刀盘磨损质量分析了黏土对滚刀破岩及磨损的影响。研究结果表明,黏土经改良后黏聚力减小、强度明显降低,与金属块间的黏结强度也显著减小;同时,黏土的存在增加了滚刀自转的扭矩,而经分散剂改良后的黏土可以减轻这种负荷,进而降低了对滚刀的磨损。