车站基坑揭露断层带注浆加固效果数值模拟研究

为研究注浆对明挖基坑揭露断层带的加固效果,以南京地铁上元门车站基坑工程为背景,考虑基坑开挖过程中渗流场与围岩应力场的相互耦合作用,建立相应的有限元分析模型,对软弱破碎层、注浆加固带、基坑地下连续墙以及围岩所组成的耦合系统进行模拟,研究注浆加固前后围岩渗流场、位移场以及应力场的特征,最终获得基坑地下连续墙的水平位移、基坑外地表沉降、围岩塑性区分布、基坑内围岩变形以及基坑内涌水量变化规律。研究结果表明： 1）通过对基坑底部断层带的注浆加固,基坑侧向位移及基坑外地表沉降均得到有效控制,相比于注浆加固前,其最大水平位移和地表累计沉降量减小50%以上,满足工程要求; 2）基坑底部区域内塑性区范围明显减少,基坑外塑性区扩散也得到有效抑制; 3）基坑底部断层带注浆改变了渗流场分布,有效降低了基坑涌水量,基坑治理区域涌水量由最初的94 m3/h逐渐减小到4 m3/h,堵水率达96%; 4）注浆结束后现场钻孔取芯率达到75%~80%,开挖揭露大量劈裂作用形成的浆脉,验证了注浆可有效治理明挖基坑所揭露的软弱断层破碎带。     

新型速凝材料注浆加固富水破碎带机制分析

富水断层破碎带是治理难度较大的不良地质体,针对南京地铁建设中基坑大面积涌水、支护结构沉降变形及常规注浆材料防渗加固效果有限的问题,基于水文地质和高密度电法,分析基坑涌水的渗流状态;通过室内试验测定新型速凝浆液的初终凝时间、结石体强度及结石率,得出该材料具有较好的可注性和可行性;采用COMSOL数值软件,联合仿真模拟了富水破碎带注浆加固过程,对比分析注浆前后基坑渗流规律,并基于此开展了现场注浆试验;利用地质雷达和压水试验对注浆效果进行验证,结果显示该新型速凝材料对富水破碎带加固效果良好,COMSOL联合仿真对注浆设计有科学的指导性。     

高水压下车站基坑注浆堵水及施工效果评价分析

某车站基坑范围内,地质和水文条件极其复杂,砂卵石和板岩地层深厚、地下水丰富、地下水位高,且车站紧邻大桥,这给车站施工带来诸多难题。基于此,依托某地铁车站基坑工程,介绍了高水压下车站周边注浆堵水关键技术,并根据监测结果验证了关键技术的安全性与合理性。研究表明,针对砂卵石较厚,且地下水与水系相通的基坑,施工过程中需要对注浆量、注浆压力进行控制,及对注浆效果进行检验;基坑接头易渗水处可采取钢花管注浆和双重管法旋喷桩施工。研究结果可为类似工程施工提供借鉴与指导。     

超细水泥注浆在青岛地铁隧道初期支护渗漏水治理中的试验研究

微裂隙型渗漏水是城市地铁隧道建设中经常遇到的工程问题,由于岩体裂隙网络发育空间的不均一性及裂隙尺寸微小导致的可注性差,其治理难度较大。针对青岛地铁二号线花岗岩地层微裂隙型渗漏水,通过工程地质与水文地质分析总结该类型渗漏水的治理难点,通过现场试验手段优选注浆材料,对比注浆效果与P-Q-t曲线,最终优选出800目超细水泥作为最佳注浆材料;提出孔口止浆与止浆塞止浆2种孔口管封闭工艺,并针对该类型渗漏水治理提出了止浆深度及注浆终压选择方法。通过工程对比与理论分析,确定了适用于青岛地铁隧道微裂隙型渗漏水的钻孔布置方法及注浆参数。研究成果成功应用于青岛地铁隧道渗漏水治理工程中,取得了良好的治理效果,可为类似工程提供借鉴。     

京广铁路路基覆盖型岩溶塌陷整治关键技术

以京广铁路乐昌段K1994+780~K1995+020段路基基底覆盖型岩溶塌陷引发路基沉降为例,分析覆盖型岩溶的形成原因及发育机理;采用“探灌结合”的方式进行岩溶塌陷治理,采取钻孔取芯法和钻孔降水头注水试验法验证注浆效果。研究结果表明:采用压力返浆充填的注浆方案充填了岩溶溶腔、溶蚀土洞及裂隙,降低了路基地层的渗透性,封闭了地下水潜蚀作用。     

湘桂铁路提速地段路基岩溶病害注浆整治试验与施工

以湘桂铁路扩能改造工程柳南段路基岩溶病害为例,根据岩溶发育程度确定其整治方案。利用压(注)水试验、综合物探方法对岩溶路基注浆质量效果进行检测。结果表明,岩溶注浆整治后,地层渗透性大大降低,地层波速大幅度提高,注浆效果明显。     

磁东铁路大协站采空区路基下沉治理技术

根据工程地质、水文地质条件,以及对采空区的稳定性评价,采用注浆技术对既有铁路路基采空区进行了治理加固。施工中对注浆顺序、止浆工艺等关键技术采取针对性措施,有效充填了采空区空洞及基岩裂隙,使路基下沉病害得以消除。     

软土地层地铁车站端头盾构接收井突涌水原因分析与治理研究

根据南京地铁某软土地层地铁车站盾构接收井混凝土套箱发生突涌水险情的现场调查资料，分析了险情事件发生的原因，采用了套箱加固、地面注浆、环境监控、洞内注浆、管片加固等综合治理措施，解决了盾构接收井混凝土套箱突涌水险情，取得了良好的治理效果。     

隧道工程富水破碎带注浆加固效果综合评定技术

注浆技术已成为地下工程中重要的辅助工法,它对于破碎带加固、断层注浆堵水、沉降控制等工程有着极好效果,而注浆效果检验评定技术对于注浆效果质量的优劣具有重要意义。以山西某隧道为试验隧道,采用物探法、开挖取样法、渗透系数测试法、数字钻孔电视法对隧道工程注浆效果进行评定。研究结果表明:注浆后黑色条纹已经变淡或者消失,注浆材料已充填破碎围岩,注浆后隧道岩层整体性得到提高;注浆后地层的渗透系数为1.57×10-5~1.64×10-5cm/s之间;注浆后裂隙数量减少20条且裂隙宽度明显降低;隧道开挖过程中围岩稳定且无漏水现象,实现了安全开挖。     

全断面帷幕注浆技术在均昌隧道突水突泥灾害治理中的应用

广西岑溪-水汶高速公路均昌隧道未贯通段穿越风化花岗岩富水地层,发生多次突水突泥灾害,对工程安全构成极大威胁,治理难度极大。利用探注结合方法对突水突泥灾害高风险区段(左线DK7+854.5~DK7+869.5)的水文地质条件进行了较为精确的调查分析。采用全断面帷幕注浆技术,基于重点区域重点治理的原则,实现了高风险区段的有效快速治理。治理后注浆效果检查合格,开挖顺利通过注浆治理段。该设计方案和施工方法对类似工程具有较大参考价值。     

武汉地区一级阶地岩溶处理措施探讨及工程实践

为了解决地铁穿越武汉一级阶地沙漏型岩溶地质的岩溶治理问题，以地铁6号线红建路站及两端区间岩溶勘察、设计、施工处理为基础,总结溶洞大小、竖向分布规律、充填和发育规律等特点，分析沙漏型岩溶地质塌陷机制和风险。根据武汉地区浅层岩溶特点，总结岩面以下15 m岩层帷幕注浆阻隔后再溶洞充填注浆的处理思路。地铁车站采用岩层帷幕注浆、溶洞充填注浆、地下连续墙牛腿、土层抽条旋喷加固等岩溶处理方法。区间隧道考虑岩溶塌陷角、地面施工条件等采用岩层帷幕注浆、溶洞充填注浆、砂层隔离桩等处理方法。在6号线岩溶注浆施工中探索并使用了新的岩溶注浆跟管成孔工艺、浆液流量监测工艺等新技术，适合武汉一级阶地的岩溶注浆浆液配比和终浆标准，验证了沙漏型岩溶处理思路和处理措施的合理性。     

基于BP神经网络方法的岩溶隧道突涌水风险预测

为了准确预测岩溶隧道突涌水风险等级,以降低隧道施工过程中突涌水事故的风险,在参考相关文献的基础上,统计研究及综合分析岩溶隧道水文地质条件,选取不良地质、地层岩性、地下水位、地形地貌、岩层倾角和围岩裂隙6个主要因素作为岩溶隧道突涌水风险评价指标。在不同水文地质条件下,影响因素的权重有较大差异,为避开影响因素权重分析,运用BP神经网络方法对岩溶隧道突涌水风险进行评估。在对突涌水风险评估基础上,结合超前地质预报,优化隧道施工开挖支护方案。在工程应用中,运用BP神经网络方法,对某隧道进行突涌水风险评估,结果与实际施工情况较一致,并结合超前预报提出合理的支护方案,避免了隧道突涌水事故的发生,以期为岩溶隧道突涌水风险预测提供借鉴。     

高速公路裂隙岩体地基改性浆液注浆加固技术

为满足高速公路富水裂隙等复杂岩溶发育地层治理的工程需求,对研制的改性高聚物-水泥(MPC,Modified Polymers-Cementitious)注浆浆液进行了研究;建立基于广义H-B流体的预定义黏度时间分布函数,进行地下水作用下裂隙注浆扩散特征数值分析。结果表明:MPC浆液黏度随时间呈阶梯型增长;与传统注浆材料相比,高聚物间注浆初期具备持续高流态、临界可泵期时黏度突增并迅速凝胶硬化的性能优越性;动水冲刷下MPC浆液留存率明显高于水泥单液浆,且断面累计动水流量显著减少。     

灌浆自动记录仪在隧道注浆施工中的应用

注浆技术已成为岩溶隧道施工改良软弱、破碎、富水地层常用的一项辅助工法,注浆施工过程中注浆参数的控制主要通过人工记录,对注浆效果的评定准确性和客观性有一定的影响。为了系统地进行注浆过程数据的采集、分析和管理,施工中引进灌浆自动记录仪进行过程控制,取得了理想的注浆效果。以齐岳山隧道注浆施工中采用的自动灌浆记录仪为例,介绍灌浆自动记录仪在隧道注浆施工过程中的原理、操作方法、数据采集及处理分析等,并通过实际应用客观反映注浆过程各种参数值,为注浆效果评定提供准确的依据,也为类似工程中的应用提供借鉴。     

澧水特大桥索塔基坑岩溶病害处治方法研究

张家界至花垣高速公路地处湘西北,是湖南省高速公路网规划“五纵七横”路网中—长沙浏阳（赣湘界）至花垣（湘渝界）高速公路的重要组成部分.受水文地质环境的限制,在西部山区修建高速公路时,常常会遇到一些岩溶病害问题.首先,以张花高速公路中的澧水特大悬索桥索塔基础基坑为工程实例,深入探讨了该特大桥索塔基础基坑岩溶病害发育特点,并以此为基础,对基坑侧壁及基底岩溶的稳定性进行了分析评价.其次,根据澧水特大悬索桥索塔基础基坑岩溶实际分布情况,提出了岩溶及溶缝处治基本原则,进而得到了索塔左基坑岩溶病害处理方案.最后,通过承载力试验及补钻孔取芯的方法对处治效果进行了检测,结果表明：处治后的基坑基底地质情况良好,满足设计要求,证明本文岩溶病害处治方案是合理可行的,可以为类似的工程提供有力参考.     

快速完成水平截渗基底加固施工研究

随着城市轨道交通的迅速发展,车站基坑开挖深度增大,更多的砂砾及卵石层在基坑底部出现,采用袖阀管注浆加固基底,阻止地下水从基坑底部涌入,保证基坑开挖安全,成为基坑开挖工程基底加固最常见的施工方法。文中结合长沙市轨道交通3号线山塘站土建工程袖阀管注浆加固施工,介绍快速完成基底水平截渗、实现加固地层良好均匀性和整体性的关键技术。     

象山隧道岩溶地段全断面超前注浆堵水与加固技术

对龙厦铁路象山隧道岩溶地段工程和水文地质情况做了简要说明,以YDK24+114～+144段的注浆循环为例,在注浆参数、材料选用、注浆顺序、施工工艺、机具设备配置以及注浆效果评定等方面,对岩溶地段全断面超前注浆加固技术做了介绍,为今后类似工程积累了经验。     

砂土覆盖型岩溶地层盾构隧道施工地面注浆加固实例分析

隧道沿线溶洞的加固处理是岩溶地层中盾构隧道施工的关键。以广州地铁某区间盾构隧道施工为背景,论述砂土覆盖型岩溶地层中盾构隧道施工面临的主要工程地质风险;由溶洞处理流程入手,从溶洞处理判断标准、注浆填充方案、注浆材料选择以及注浆加固效果检验等方面详细介绍盾构隧道施工中通过地面注浆加固进行溶洞处理。同时,对监测区间内溶洞注浆加固效果以及隧道掘进引起的地面、房屋沉降情况进行监测分析。研究结果表明： 溶洞注浆加固效果良好,隧道掘进造成的地面房屋沉降变化平稳,地面注浆加固处理在砂土覆盖型岩溶地层盾构隧道施工中具备一定的工程适用性。     

高压富水隧洞硬岩地层径向注浆堵水施工技术及应用

引汉济渭工程岭南隧洞TBM施工穿越高压富水破碎带等不良地质段,施工过程中隧道断面高压突涌水严重。为解决高压富水破碎带的大量出水问题,本文提出"钻孔分流+表面嵌缝+浅层封堵+深层加固"的裂隙径向注浆堵水处理技术,配合新型注浆材料,实现了对高压富水裂隙出水的有效封堵。结合岭南隧洞工程隧道断面出水情况,给出裂缝宽度、注浆量、注浆压力等计算公式以及注浆过程控制标准。通过对工程现场8个出水段实施径向注浆堵水技术,洞内出水量由原来的46 000 m3/d降至7 800m3/d左右,实践证明该技术方法有效,可为同类高压富水破碎地层径向注浆提供参考。     

贵广高速铁路上寨隧道溶洞处理技术

以贵广高铁上寨隧道岩溶工程地质特征及隧道结构加强措施为例,对采用大管棚支护穿越坍方地段、堆积物充填大型溶洞段等软弱破碎围岩施工方法和旋喷桩对岩溶发育地段隧道底部进行加固处理的施工技术进行介绍。由于岩溶地质条件的复杂性,施工过程中进行超前地质预报并根据围岩地质条件进行动态设计,可有效降低施工安全风险及隧道结构安全风险;大管棚结合小导管注浆超前支护是穿越坍方地段、堆积物充填大型溶洞段的有效手段;且隧道底部较大较深溶洞采用旋喷柱加固效果良好。