盾构隧道管片壁后注浆厚度对隧道抗浮影响研究

在富水粉砂土地层中,地震液化作用易引起盾构隧道管片上浮,进而导致隧道结构破坏。文章通过振动台模型试验与数值模拟相结合的方式,研究了盾构隧道采取壁后注浆措施前后周边液化地层的动力响应,揭示了盾构隧道的主要破坏模式为液化上浮。在峰值加速度保持不变的情况下,采取壁后注浆的方式虽然不能明显缓解地基土的液化趋势,但可以显著降低模型隧道的上浮位移量。数值模拟结果与试验结果表明:砂土液化最先发生在地表及浅层土体处,随着模型深度的增加,砂土的液化程度逐渐降低,即增加隧道埋深有利于降低隧道液化程度。壁后注浆体通过与隧道结构形成整体,间接增大了上覆有效压力,能够抵消地基液化产生的上浮力。对于直径为6.2 m的盾构隧道,通过管片二次注浆孔进行注浆加固,浆液渗透半径达到1.0 m以上将能产生非常明显的抗液化上浮效果。     

地铁隧道运营中复杂软土地层的动力响应

随着滨海城市地铁与地下空间开发在广度和深度上的发展,软土地层中地铁运营对周围岩土环境带来的力学问题备受关注。文章采用可以描述土体循环交变荷载作用性质与长期累积变形特性的移动硬化弹塑性本构模型,建立有效应力框架下的水-土耦合有限单元-有限差分数值模型,并选取合适的轨道基床振动荷载,对埋置于复杂软土地层中的苏州地铁一号线运营中轨道振动荷载长期循环作用下隧道周围土体动力学响应进行分析研究,包括土体有效应力响应变化特征、超孔隙水压发展规律以及地层沉降等。随着地铁振动荷载循环次数增加,土体沉降位移与超孔隙水压持续增大直到稳定状态。其发展规律表明,地铁运营振动荷载对周围岩土环境影响范围大,持续时间长。尤其是渗透性较小的软土地层,长期循环荷载作用下土体累积塑性变形引起的地层沉降稳定性成为地铁隧道运营不可忽略的重要问题。本研究可为地铁隧道运营中的地层环境安全与稳定性评价提供一种合理有效的分析预测方法。     

南京地铁一号线许府巷一南京站盾构区间地震液化分析

文章首先概括介绍了饱和砂土、粉土地震液化的机理及判别方法,并重点介绍城市地铁盾构隧道抗地震液化问题的处理方法,其中就地铁开挖后土层是否液化以及注浆处理后的液化范围进行的初步探讨,对城市地铁勘察设计和施工具有一定的参考价值.     

石家庄砂土地层土压平衡盾构渣土改良试验研究

砂土地层流动性较大,是典型的力学不稳定地层。土压平衡盾构在砂土地层条件下施工时,容易出现刀盘、刀具等异常磨损、刀盘扭矩和推力增大、开挖面失稳崩塌、喷涌等问题。基于此,文章以石家庄地铁1号线2期某区间砂土地层土压平衡盾构施工为例,首先进行室内渣土改良剂试验、坍落度试验和搅拌试验,而后将试验成果应用于施工现场,并对土体改良后的施工数据进行了分析。结果表明:泡沫浓度为6%、泥浆浓度为16%时改良剂性能较好,满足盾构施工要求;泥浆注入比为8%、泡沫注入比为60%是最佳改良方案,此时坍落度在100～200 mm范围内,搅拌扭矩小,且波动幅度低;在一定范围内,随泡沫注入比的增加,掘进时的扭矩切深指数、螺旋机扭矩、土舱土压波动等都会减小,有利于盾构施工,但泡沫注入不宜过量。     

青藏高原砂土液化机理及影响因素研究

砂土液化对岩土工程建设及其环境存在很大作用,已成为重要的研究课题。砂土液化的破坏对于国家经济造成了巨大的损失,其中引起的地面冒水喷沙,地基失效,从而导致建筑物破坏的现象尤为严重。本文简要阐述了砂土液化的基本概念,分析了砂土液化的机理、液化类型、影响因素及防治措施。     

浅议砂土液化路段的地基处理

在公路工程的设计中,经常会遇到一些砂土液化问题,例如:哪些液化路段路基工程需要处理,哪些部位可以不进行处理,合理的处理范围怎样确定,怎样确定合理的处理方法等。这些问题可能不同的设计工作者会有不同的结论。本文阐述了砂土液化路段的地基处理原则和方法。     

φ800mm土压平衡式模型盾构试验系统的研制

文章针对自主研发的φ800 mm土压平衡式模型盾构掘进系统,详细介绍了盾构机壳体、掘削系统、螺旋出土器、推进系统和控制台5个重要部件各自的结构形式、布局特点、参数确定及具体功能等,并指出该模型盾构试验系统可根据不同的需求开展原样土体掘进试验、相似模型试验,以及盾构近接施工等复杂条件下的模拟试验;通过在原样砂土地层中的掘进试验结果,分析了地表沉降形态与发展过程及地层损失率与地层位移间的关系;运用Peck公式对地表沉降进行了计算并与试验值进行了对比,验证了该土压平衡式模型盾构掘进系统的可靠性。     

局部水压作用下单线铁路隧道衬砌设计参数研究

隧道运营后衬砌开裂的主要原因之一是由于衬砌受到了较大的局部水压作用。为解决局部水压显现明显地层中衬砌设计依据不足的问题,文章采用现场试验和数值模拟手段,研究局部水压作用下铁路单线隧道标准设计图的Ⅱ级围岩曲墙带底板衬砌形式和Ⅲ级围岩曲墙带仰拱衬砌形式的受力特征和安全性,并对衬砌安全系数提高措施的作用效果进行分析,提出了局部水压作用下衬砌的设计参数。研究结果表明:衬砌各部位的安全系数分布较离散,衬砌受局部水压作用的部位是薄弱部位;采用增大衬砌厚度和增加钢筋量的措施可明显提高钢筋混凝土衬砌的安全性,提高混凝土等级措施不能提高衬砌安全性;曲墙带仰拱衬砌的安全性明显优于曲墙带底板衬砌,通过增大衬砌厚度和增加钢筋量的措施,曲墙带底板衬砌最大能承受0.2 MPa水压,曲墙带仰拱衬砌最大能承受0.5 MPa水压力,在较大水压力作用下建议优先采用增大曲墙曲率的方法提高衬砌的安全性。     

回波检测法振激测点距离的回波信号影响分析探究

本研究以有缺陷预埋的隧道曲面砌衬管片作为目标结构试件,以室内实验分析的方式,对隧道砌衬激振回波检测中的振激部位和测点距离,给激振回波信号带来的影响课题开展专题分析探究,以为同类激振回波检测法工程应用提供研究和技术参考,助力实现有效适用的隧道砌衬激振回波检测。     

德香公路地基地震液化判别及处置措施

结合德香公路地质勘探结果,对高水位的粉细砂地层路段进行地震液化判别,划分液化等级,并结合工程应用经验和工程实际给出了相应的处置措施。     

钝体断面列车对斜拉桥涡振稳定性影响的试验研究

涡激振动是大跨柔性桥梁风致振动中最常发生的一种现象,对结构气动外形与局部构造的微小变化十分敏感,列车在桥梁上行驶势必会改变桥梁断面的气动外形,因此有必要研究列车对桥梁涡振性能的影响。文章在试验中采用弹性悬挂刚性节段模型车桥系统,在不同阻尼比条件下进行了桥面无车和桥面有车往返状态下的涡激振动风洞试验。研究表明:在桥面无车状态-3°风攻角时,主梁发生了明显的竖向涡激振动;主梁断面抗涡性能的最有利风攻角为+3°,而在桥面有车状态下则刚好相反;车桥系统断面的涡振稳定性由主梁断面本身具有的涡振性能与列车气动外形对主梁涡振性能的影响共同决定;在实际工程中,钝体断面列车对车桥系统涡激振动稳定性的影响是不可忽视的。     

地震液化与盐渍土共生地基处理技术探讨

本文依托德香公路建设,根据该项目设计与施工现状,提出青海省地震液化及其与盐碱沼泽共生地基的设计与施工技术方法。通过对德香公路强夯置换法处理中等液化路基段和挤密砾石桩处理严重液化路基段施工方案和现场试验检测及分析,发现强夯置换法处理中等液化路基是成功的,粉砂地基经过强夯置换法处理后,承载力符合设计要求。施工砾石桩时,质量控制重点为灌砾石量及振动挤密的过程。通过动力触探试验得知,桩间土和砾石桩均满足中密以上要求。     

土压平衡盾构长距离穿越砂性地层施工技术

土压平衡盾构长距离穿越砂性地层,往往会产生刀盘刀具磨损严重、砂土液化引起地面沉降甚至塌陷、螺旋机喷涌致使盾构掘进困难等问题。本文结合郑州轨道交通1号线一期工程紫金山站-东明路站区间隧道工程,详细介绍了盾构在砂性地层中施工所采用的各项针对性措施,分析了这些措施的实际效果,可供类似工程参考。     

重要构筑物旁地震液化带处治方案优选分析

文章以某高速公路建设项目地震液化带不良地基处治工程为依托,开展了地震液化带抗液化处治方案分析和优化比选。基于液化带区域高速公路沿线构筑物的重要性和处治方案的可行性分析,从常用的地震液化带处治方案中选取3种可行方案,以经济、技术成熟度、工期和环境保护作为评价指标,采用层次分析方法对选取的方案进行优化。结果表明:层次分析法优选得到的砂砾桩法可以有效改良地震液化带不良地基,不仅保证了重要构筑物不受到施工的影响,还能够达到技术、工期和环保要求,保证工程施工的经济效益,为其他类似工程提供了参考依据。     

盾构隧道施工引起周围土体超孔隙水压力的分析

盾构隧道施工在推进过程中将不可避免地对周围土层产生扰动,从而在土体中产生超孔隙水压力,导致后期固结沉降。文章基于修正剑桥模型,采用应力路径法,对盾构掘进产生的超孔隙水压力的大小、扰动范围以及分布规律等进行了计算分析,从而得出了盾构施工引起的周围土体超孔隙水压力峰值;同时,通过考虑开挖面土舱压力、隧道中心处土体的静止土压力及土体粘聚力等因素的影响,确定了盾构施工引起周围土体超孔隙水压力的影响范围;在不考虑纵向渗流的前提下,根据达西定律原理推导得出了隧道周围土体超孔隙水压力的分布规律。结合算例分析表明:采用应力路径法得到的隧道周围土体超孔隙水压力的峰值与隧道的埋深呈线性关系;随着隧道埋深的增加,盾构施工对土体的扰动范围及超孔隙水压力的峰值都在不断增加;但超孔隙水压力的变化趋势随隧道埋深的增加逐渐变缓,当H/D=1.5时超孔隙水压力的变化趋势近似为线性。     

混凝土预制桩与干振碎石桩配合使用处理地基液化

对液化地基进行处理,是土建工程设计中一个重要的组成部分,结合徐州彭城电厂一期液化地基处理的工程实例,从技术经济和液化处理效果等方面详细分析预制桩与干振碎石桩配合使用处理地基液化的优越性以及施工的可行性。     

大跨度混凝土斜拉桥模态与地震响应分析

文章以某大跨度混凝土斜拉桥为工程背景,采用Midas Civil程序建立了空间分析模型,并采用子空间迭代法对大桥进行模态分析,总结出了该斜拉桥的动力特性。同时通过实际地震波输入,对该结构在地震激励下的时程响应进行了计算分析,探讨了大跨度混凝土斜拉桥的地震反应特点,为大跨度混凝土斜拉桥的设计提供参考。     

塑料排水板在沿海区域软土地基处理中的应用

文章针对广西沿海区域软土地基的工程特性,分析了在沿海区域公路工程中使用塑料排水板处理软基工程的设计要点与计算要点,介绍了塑料排水板的施工工艺与质量保障措施,并结合工程实例对该软土地基内的孔隙水压力、地表沉降进行监测,评析塑料排水板的处理效果,为类似地基处理工程应用提供依据.     

高水压富水山岭隧道设计浅谈及工程实例

通过对地下水渗流场的理论分析,结合宜万线齐岳山隧道高水压富水地段现场具体处理情况,得出高水压富水隧道设计应注意的主要原则:"以堵为主,限量排放"是高水位富水隧道设计应遵循的基本原则,限量标准应根据隧道区域内具体情况类比确定;地层注浆是实现限量排放的主要方式,确定注浆加固圈范围时应确保注浆帷幕体自身的稳定;排水系统是衬砌结构设计中不可缺少的一部分,在完善可靠的排水系统下,衬砌结构承受的外水荷载能较大幅度地进行折减。     

海洋平台输液管道激振流体特性研究

研究了海洋平台输液管道激振流体的行为特性。依据振荡流体力学及傅里叶变换基本原理，建立了输液管道非定常、不可压缩、黏性振动流的数学模型，将流动分解为稳定流和振荡流2部分，推导出关于流场速度、压力系数的微分方程组，求解了不同条件下的流速和压力。结果表明：海洋平台输液管道激振流体的行为特性受管道结构形状及流体性质的影响。比较等截面管道的变分解和数值解，说明此方法用于研究海洋平台输液管道的流体激振是有效的。