粉细砂地层大断面隧道暗挖注浆试验及地表沉降规律研究

粉细砂稳定性差,暗挖施工时容易引起较大的地表沉降。通过粉细砂特性分析及室内试验得到注浆加固前后土体的物理力学参数,试验结果表明:注浆加固对土体的含水量、黏聚力、内摩擦角和压缩模量均有明显的改善。运用加固后的土体物理力学参数,通过数值计算和现场监测分析,对粉细砂地层浅埋暗挖大断面施工地表沉降规律进行研究。结果表明:上导洞施工时对地表沉降的影响最大,施工时应重点加强此部位的注浆;上、下导洞施工时应错开距离不宜小于10 m;上导洞上台阶施工时应预留核心土;临时支撑分段破除长度不宜大于10 m;粉细砂地层深孔注浆加固设计时,除拱顶范围外,侧墙和拱脚一定范围也应进行注浆加固。实践表明理论分析与现场监测结果吻合,沉降满足设计及规范要求。     

洞桩法施工引起土体变形的规律研究

研究目的:洞桩法作为一种修建地下车站的新兴工法,发展迅速,但其已有的研究成果主要集中在地表沉降及管线变形上,忽视了地下结构与土体的相互作用,尤其缺乏对于四洞三跨结构洞桩施工引起土体变形研究。本文以北京地铁16号线苏州街站工程为背景,基于实测数据对导洞开挖阶段地表沉降的发展及分布规律进行分析,并结合有限元方法动态模拟地铁车站洞桩法施工过程,研究四洞三跨结构洞桩法各施工阶段引起的土体变形规律。研究结论:(1)多个相邻导洞同时开挖会引起"群洞效应";(2)对地表沉降影响最大的主要是导洞开挖、初衬施工及二衬施工这三个阶段,占总沉降量的比值分别为32%、55%和7%;(3)二衬施工完后,支护体系初步形成,除开挖面底部土体因卸荷产生竖向隆起外,其他土体主要以水平变形为主:拱顶上部土体向车站中心发生一定水平位移,同时拱顶两侧土体受支护结构伸张变形的影响,向车站外侧发生明显水平位移;(4)本研究结论可为洞桩法的推广与应用提供理论依据,并可为类似工程的施工与设计提供参考。     

降水导洞在地铁暗挖区间施工中的应用

北京地铁16号线甘—玉区间采用浅埋暗挖法施工,该区段地下水极丰富,在采用地面降水井,同时洞内采取降水斜井、水平旋喷桩、深孔注浆等一系列措施后,降水效果均不理想。经过多方案研究论证,最终在正线西侧增加一条导洞专门用于降水,有效解决了地下水问题。降水导洞洞内降水不受地面条件限制,在成型导洞内打设降水井降水,形成连续降水带,有效阻断水流,成功控制了地下水。降水导洞洞内降水在地铁区间施工中属首次应用,对城市地下工程施工具有良好的应用价值。     

砂卵石地层新建隧道近距离上跨既有盾构隧道施工技术研究

以北京地铁新机场线新发地站～草桥站区间隧道为工程依托,介绍了砂卵石地层新建隧道近距离上跨既有盾构隧道的施工技术。暗挖区间隧道施工时,需要破除竖井井壁,为避免该处土体失稳,竖井结构施工时,需要提前对马头门位置处土体进行预加固处理。暗挖区间上导洞施工分为4个小导洞施工,需要采取适当支护措施,减小群洞效应。上导洞除拱部采用预注浆加固外,在洞内施作洞桩,并通过冠梁将洞桩连接,为二衬扣拱提供支撑。在竖井内暗挖区间隧道底部施作大管幕,下导洞开挖时提前施作预应力锚索,与管幕共同发挥作用,主动控制了既有隧道变形。监测数据表明,镇国寺北街地表下沉最大值为18 mm,既有线上浮最大值为1.27 mm,均满足控制要求。本施工技术为砂卵石地层重叠隧道施工提供了有益的工程经验。     

黄土地区地铁暗挖车站设计方案研究

以西安地铁何家营站为例,探讨了以北京、沈阳等地区为代表的砂性土地层中应用较多的洞桩法在西安黄土地层中应用存在的问题。利用有限元方法动态模拟采用不同的导洞开挖工法及导洞施工顺序时地铁车站施工过程中土体变形规律及地基土应力状态,推荐采用上导洞中隔壁法,下导洞双侧壁导坑法,且先施工上层导洞后施工下层导洞的开挖方案。结合对地基土应力状态的分析,验证了在黄土地层中采用一次扣拱法修建暗挖地铁车站的可行性。     

岩鹰鞍隧道逆冲强涌水断层高位泄水施工技术研究

针对怀邵衡铁路岩鹰鞍隧道段F4断层带涌水涌砂的施工难题,运用FLAC~(3D)进行数值模拟,根据实际地质情况确定断层带的隧道围岩力学参数,结合现场设计方案建立以岩鹰鞍隧道正洞,排水支洞以及迂回导洞在内的三维计算模型,确立了只进行正洞开挖和先修建排水支洞和迂回导洞再进行正洞开挖两种不同的计算工况。计算结果发现在开挖排水支洞和迂回导洞并降水之后再进行正洞开挖可以明显减小正洞开挖时围岩的塑形变形,有利于正洞的围岩稳定。结果表明,先修建排水支洞和迂回导洞的方案是切实可行的,能够保障施工安全、确保工期。     

北京地铁6号线朝阳门站导洞暗挖施工数值模拟研究

采用数值仿真的方法,对北京地铁6号线朝阳门站导洞暗挖施工的群洞效应及其对周围环境的影响进行了模拟分析。根据拟定的施工方案,从地表竖向变形、管线竖向变形、地层沉降竖向分布等方面,分析了先施工上导洞方案与先施工下导洞方案的优劣。研究结果表明采用先施工上导洞方案更为合理,并根据研究结果对采用先施工上导洞方案时相关要求和注意事项给出了具体的建议。     

地铁车站暗挖法施工中导洞开挖方案比较

目前洞桩法是浅埋暗挖地铁车站的主要施工方法,但是由于洞桩法设置的导洞多、导洞间距小,所以导洞的开挖一直是设计者和施工者探索的重要课题.以北京地铁7号线双井站八导洞开挖为工程背景,利用有限元软件Ansys建立模型,并结合现场实际监测数据对两种方案进行对比分析,得到了两种不同导洞施工方案的地表沉降变化规律,对类似工程的施工具有参考价值.     

小直径TBM导洞扩挖法在双线铁路隧道中的应用

介绍小直径TBM导洞扩挖法,并对施工双线铁路隧道TBM选型、导洞位置及施工组织方案进行研究,对铁路双线隧道采用小直径TBM导洞扩挖法比选及设计具有指导意义。     

北京地铁5号线区间渡线区隧道施工技术研究

北京地铁5号线和平西桥站—北土城东路站区间渡线区隧道为大跨度断面隧道,洞身穿越粉土层、粉细砂层,地下水丰富。隧道施工采用地表大口井降水,洞内采用超前管棚支护以及超短台阶法、CRD法、双侧壁导洞法、中洞法等施工方法,并采用增加横洞解决隧道断面转换难题。     

地铁车站工程抗浮措施的技术经济比较

以北京地铁奥运支线森林公园站、奥林匹克公园站抗浮施工为实例,通过对降水、锚固、配重混凝土、摩擦桩、扩底桩、挤扩支盘桩6种抗浮措施的比较分析,阐述挤扩支盘灌注桩的适用性、技术经济性。     

灌注桩深基坑的有限元计算及影响因素分析

对苏州市轨道交通2号线金民东路站深基坑使用灌注桩作为支挡结构的开挖、支护施工进行了有限元数值模拟,据此分析了灌注桩内力、水平侧移等随施工过程的变化以及主体结构的内力情况,并研究了灌注桩刚度、地基土刚度对支护结构侧移和弯矩的影响,对实际施工起到一定的指导作用。     

帷幕注浆在富水地层桩基施工中的应用

研究目的:帷幕注浆具有施工机具不受空间的限制、无大量返浆和废液需要处理以及对地下水和环境无污染等优点,对不同地层均能取得土体强度增加、渗透系数明显减小的工程效果,并产生良好的护壁作用。采用帷幕注浆可解决在渗透系数大、承压水头高的地层中进行特大桥桩基施工中面临成孔困难的问题,本文进一步探讨了该工艺在西南地区某长江大桥施工中的应用经验。研究方法:结合某长江大桥桩基施工的工程实例,论述了帷幕注浆的设计要点、施工工艺,并且介绍了判定帷幕注浆止水效果的原位测试方法,对测试结果进行了深入的分析。研究结果:在正常的压力状态下,地层的综合渗透系数在10-5cm／s数量级;在水压力大于0．3 Mpa情况下帷幕可能会出现水力劈裂现象,导致渗透系数增大。研究结论:采用帷幕注浆止水效果明显,保证了桩基的顺利施工。     

天津站交通枢纽地下连续墙及中间桩柱施工技术

本文详述了天津站交通枢纽地下连续墙施工及中间桩柱施工技术。首先论述了地下连续墙施工过程中垂直度、精度控制的方法和地下连续墙槽壁塌孔,接头止水控制技术。针对钢筋笼难以入槽,接头箱难以起拔及混凝土夹泥等施工难题提出了应对措施。其次介绍了在中间桩柱施工中钢管柱安装定位技术,钢管柱底高程的测设技术,定位器的桩心测设及柱体调整就位控制测量技术。     

冲淤沉积层中新型咬合桩工法及应用

通过分析冲淤沉积层的特点和套管咬合桩的施工工艺,对套管咬合桩在冲淤沉积层中的扩径现象进行研究。指出在该地层中套管咬合桩施工产生扩径的主要原因是套管下沉对地层的扰动、周围土体向管内涌挤而产生的超挖和缓凝混凝土对地层的挤压扩张作用。提出利用水泥搅拌桩替代A序素混凝土桩,用有钢筋笼的B序桩咬合A序的水泥搅拌桩,形成钻孔桩咬合搅拌桩的一种新型咬合桩工法。该工法可以有效解决在冲淤沉积层中进行咬合桩施工时的扩径问题和止水问题。该工法在南京地铁西延线工程中得到应用,取得了较好的应用效果。     

复杂施工空间条件下砂卵石地层联合降水控制

以成都地铁5号线中医大地铁站为切入点,地质情况复杂、异形深基坑开挖施工困难情况下,如何保证深基坑在干燥环境下施工和车站结构不发生渗漏是本工程的重点。通过理论分析和数值模拟方法,作出深基坑开挖前降水周边建筑的沉降云图,研究成都地铁中医大车站深基坑降水对周围环境的影响程度。针对性进行了复杂施工条件下深基坑降水对线路的影响分析及降水控制计算,得出了复杂施工空间条件下工程降水引起底面沉降的原因及联合降水控制方法,可为今后类似工程的施工提供借鉴。     

富水砂卵层基坑封闭降水与回灌工程关键技术

根据济南泉域富水砂卵石地层特点,通过文献调查、理论分析、现场实测,并借助数值模拟计算,分析并优化基坑下卧弱隔水层注浆加固方案,得到注浆加固质量控制技术要点,提出端头井土体加固与封闭止水帷幕下辅助降水的关键技术,研发基坑降水回灌一体化系统及配套装备,攻克传统回灌技术存在的抽灌分离、回灌效率低、运维成本高等施工难题,阐述回灌水质处理、自动加压回灌及水位联动回灌等关键技术创新点,改良回灌井过滤器设置及止水段施工技术,形成富水砂卵层基坑封闭降水与回灌工程关键技术,对推广基坑降水与回灌工程的绿色化、信息化、智能化有一定指导作用。     

晋祠隧道降水施工技术及沉降结果分析

结合太原晋祠隧道主体明挖基坑标准段深13 m,地质上层为杂填土和黄土状土、下层为砂层、砂层自稳性差,基坑施工时确保围护结构自稳性是难点的实际情况,介绍了降水井和基坑围护施工工艺,并对降水井设计、施工和地面沉降结果进行了详细阐述,对类似工程具有借鉴意义。     

浅谈山区弱风化带嵌岩桩基础开挖施工技术

结合贵州省新建织金至纳雍铁路Ⅱ标卡拉河大桥3#和4#主墩嵌固桩基础开挖的施工生产实践,对山区弱风化带矩形大体积基础小爆破碎裂开挖法及钢筋混凝土护壁施工工艺进行研究,在保证坑壁规则整齐、不震裂、不超挖、每循环护壁施工周期短的情况下,施工进度及效益均取得良好效果,在类似工程中具有一定的借鉴意义。     

土压平衡盾构侧穿富水地层铁路桥桩施工技术

济南地铁某土压平衡盾构区间隧道处于上部为可塑黏土、下部为碎石土的富水地层中,且近距离侧穿底部净空较小的铁路客专桥桩。施工中,在桥桩与隧道间设置钻孔灌注隔离桩进行隔离防护,隔离桩顶部施工钢筋混凝土连梁以提高灌注桩抵抗变形的能力;选用护壁性能好、低高度的正循环钻成孔,钢筋笼分段制作、吊装,机械连接下井后及时灌注混凝土;采用微过土压平衡掘进模式,并进行足量同步注浆、及时二次补充注浆,可有效控制地面沉降,满足铁路客专及桥梁的各项控制指标要求。