地铁双护盾TBM隧道穿越富水断裂带管片壁后回填注浆技术研究

城市地铁双护盾TBM在富水断裂带地层掘进时易面临涌水、围岩自稳性差等问题，而对管片壁后与围岩的间隙进行同步注浆既能够起到止水，又能够起到加固和及时支护围岩的作用。基于此，设计TBM盾尾封堵板结构，提出豆砾石吹填与同步注浆回填的新型施工工艺。首先通过室内试验确定同步注浆浆液的最优配比，然后依据管片预留孔点位及围岩与管片之间的间隙体积提出“三步吹填豆砾石”和“三次注浆”的回填工艺，最后进行现场应用。结果表明：同步注浆浆液的最佳A液配比为粉煤灰∶水泥∶水=2.5∶1∶2，其结石率可达95%,A液∶B液=1∶1的双液浆初凝时间短、抗水稀释能力强；现场采用该工艺后，豆砾石吹填饱满，回填体结构完整，成型隧道结构稳定，管片沉降控制效果良好，无渗漏水现象。     

砂性地层盾构同步注浆渗透距离预测模型与应用

由于砂性地层孔隙率大且孔隙分布的巨大差异性,地层渗透性能具有显著的各向异性特征,所以导致盾构施工同步注浆浆液渗透扩散也具有明显的各向异性和非均质性。针对砂性富水地层盾构同步注浆渗透扩散距离预测方面存在的问题和不足,提出虚拟微元流体柱状结构模型和等效流管浆液渗流模型,构建盾构同步注浆渗透扩散理论模型,建立了浆液渗透扩散距离的理论解。系统研究了渗透性富水地层盾构同步注浆浆液渗透扩散特性及其与浆液黏稠度、土体孔隙比、注浆压力等参数的相关性。结果表明,注浆渗透距离与浆液黏稠度成反比、与土体孔隙比和注浆压力成正比;一定的工程条件下,同步注浆压力存在相对合理的取值区间,压力过小不利于盾尾空隙充填,压力过大则易引发地表冒浆及周边环境安全风险。研究结果应用于实际工程,取得了良好技术效果。     

富水卵石层基坑注浆封底隔水处理及参数优化探讨

在富水卵石层地区进行堵水防渗,注浆法是一种既经济又有效的方法。文章以荔浦至玉林高速公路平南连接线平南三桥北主墩基坑底卵石层注浆为例,对浆液类型的选择、浆液配比、注浆压力、注浆工艺等方面进行探讨,并结合施工开挖实际,验证采用水泥-水玻璃双液注浆可保证堵水防渗的效果,为今后富水卵石地区堵水防渗工程提供工程经验。     

双液回退劈裂注浆在胡麻岭隧道富水粉细砂地层中的应用

胡麻岭隧道富水粉细砂地层开挖后自稳能力极差,掌子面不稳定,易坍塌,经常出现底板冒水、涌砂、涌水、沉降、初期支护变形等现象.采用常规注浆,注浆量大、工效低,效果不明显；采用化学注浆,造价又过高.大量工程实践表明,采用双液回退劈裂注浆方案,有效地改善了地层的稳定性,控制了围岩变形,且降低了施工成本.     

盾构隧道施工中同步注浆新材料的实验研究

位移的大小是综合控制盾构工法的主要参数之一，盾尾间隙引起的地层损失在总的地层损失中所占比例较大，而减小盾尾间隙及其引起的地层损失较为成熟的方法，是在盾尾后部注浆以填充盾尾的间隙，本文就是从注浆材料出发，将不同注浆材料对地面沉降的影响加以对比研究。     

盾构隧道施工地层变形三维解及影响因素分析

文章以某区间隧道富水砂层条件下盾构施工过程为研究对象,重点考虑了盾构正面附加推力、刀盘与土体之间的摩擦力、盾壳与土体之间的摩擦力、地层损失及盾尾同步注浆压力五方面因素的影响,建立了盾构推进力学模型。基于Mindlin解,建立了考虑同步注浆压力及刀盘摩擦力影响的地层变形三维解析解,并结合现场监测数据和数值分析结果对其进行了验证。分析结果表明:盾构施工引起的横向地表变形曲线呈"V"形,纵向地表变形历时曲线呈"S"形;刀盘与土体之间的摩擦力引起的地层变形曲线左右两侧呈反对称分布;盾尾同步注浆压力引起地层隆起变形,设置合理的注浆压力并及时注浆能有效控制施工变形。该方法得到的结果更为合理,可用于预测盾构施工阶段的地层变形。     

铜锣山隧道岩溶浅埋段地表注浆试验研究

针对目前隧道地表注浆工程中出现的一些问题,以铜锣山隧道岩溶浅埋段K33 940～K34 035地表注浆为例,利用正交试验方法对3种注浆材料及36种浆液配比进行室内浆液试验研究,找到了适合于铜锣山隧道岩溶浅埋段地表注浆的注浆材料和合理的浆液配比。通过该试验得出:铜锣山隧道岩溶地区及裂隙较发育的地段,地表注浆压力应控制在1.0～1.5 MPa,注浆扩散半径约为1.0～1.5 m。同时也提出了压水试验、声波测试及取芯试验等多种注浆质量检测手段,进一步完善了隧道地表注浆的技术方法。     

硫铝酸盐水泥单液浆的研究与应用

硫铝酸盐水泥具有早强、高强特点,采用硫铝酸盐水泥配置的单液浆,具有凝结可控、高强可靠、操作简单、扩散控域、工艺匹配、经济适用、绿色环保、堵水高效等特点,从而使浆液既具有普通硅酸盐水泥单液浆的优点,又具有普通硅酸盐水泥-水玻璃双液浆的优点,尤其适用于注浆堵水前进式分段注浆工艺施工,注浆效率提高30%以上.论文通过试验研究了浆液同水灰比时凝胶时间和抗压强度性能指标,水灰比为0.8∶1～1∶1.浆液凝胶时间为1 h30 min左右,浆液8 h抗压强度可以达到5 MPa,7 d后强度达到18 MPa以上,浆液具有堵水效果好、加固地层强度高等优点.同时,将该注浆材料应用于宜万铁路齐岳山隧道F<,11>高压富水断层,取得了较好的注浆效果.     

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.     

软土地层双圆盾构改进研究

双圆盾构工法(DOT)在国内外已经有很多工程应用实例,但在软土地层施工过程中出现了一些异常地表沉降问题.文章结合双圆盾构在软土地层的工程实践和监测数据分析,提出了双圆盾构设备改进建议,并对实际效果进行了分析.结果表明:选用辐条式刀盘在合理的施工管理情况下有利于控制沉降;设置帽檐难以得到显著的沉降控制效果;采用先端混合型注浆管、在注浆[口处设置土压力计和选用合适的浆液材料等改进的盾尾注浆设备可以良好地控制双圆盾构施工引起的地层沉降;千斤顶组合、超挖刀和压重等措施可以很好地解决盾构旋转问题.提出的改进措施为改造与研制适合软土地层的双圆盾构奠定了基础,有助于双圆盾构工法在软土地层中的的推广应用.     

换填土施工工艺在公路软基处理中的应用

在公路路基施工中,往往会遇到软土路基的问题,一般情况下可以采用换填土的方式进行处理。这种方法适用于浅层地基处理。这种地基处理方法在高速公路中广泛应用。本文笔者将结合具体的公路施工实例,简要探讨换填土施工工艺在软土地基处理中的应用。     

基于非线性渗流模型的管道型岩溶隧道突水机理研究北大核心CSCD

管道型岩溶突水是一个复杂的多场耦合的非线性渗流问题,致灾具有突发性。为揭示管道型岩溶突水灾害的发生机理,文章基于多物理场耦合作用机理,开展了不同溶腔水压、岩溶管道内不同填充介质、不同岩溶管道宽度及岩溶管道长度条件下的多场耦合分析。得到以下结论:(1)管道型岩溶破坏模式下发生的突水灾害,根据填充介质透水性能的异同而表现不同;(2)流体从富水溶腔中流出时流速较小,流经岩溶管道后流速逐渐增加,进入隧道后达到最大值;(3)影响突水过程的因素主要有:富水溶腔水压、岩溶管道或断层裂隙带内填充介质的种类、岩溶管道的宽度、隧道与水源的距离,其中,岩溶管道宽度及岩溶管道内填充介质类型对突水影响大于其他因素。     

盾构过空推段施工关键技术研究

依托深圳地铁2号线东延线土建2222标侨香站—香蜜站区间过空推段施工,从千斤顶推力核算及地面灌浆浆液配比优化等方面介绍了矿山法初期支护与盾构管片之间空隙填充方式;通过设备改造、优化填料用量等方面改进了盾构过空推段施工工序;通过采用GFRP筋网喷早强混凝土,在满足施工安全的前提下,提高了盾构机进、出空推段的施工效率;通过计算盾构每环所发生的千斤顶行程差与偏转角,加强空推段盾构机的姿态控制,提高了成型隧道的质量。     

浅谈兰渝铁路隧道四大高风险源及应对措施

兰渝铁路隧线比达68.1%,存在富水未成砂岩、高地应力软岩大变形、瓦斯(天然气)、岩溶(煤矿采空区)突泥突水四大高风险源,严重影响施工安全、进度和投资控制.通过现场调研、专家会诊、施工试验,以及不断地优化设计和施工方法,初步探明了主要影响因素,基本掌握了一定的规律,制定了继续试验性施工的针对措施.目前,兰渝铁路隧道施工总体处于受控状态.文章重点介绍了兰渝铁路隧道的四大高风险的特点及危害,较详细地分析了应对大变形的措施和施工方案.     

灌注式彩色水泥-沥青混合料路用性能研究

灌注式彩色水泥-沥青混合料是在开级配的沥青混合料空隙内灌注添加颜料的水泥净浆或有色水泥浆而形成的一种彩色复合材料。采用体积法设计了一种高孔隙率的沥青混合料,通过添加彩色颜料的方法调节水泥浆的色彩,对大孔隙沥青混合料灌注彩色浆体材料形成彩色水泥-沥青混合料。     

深孔注浆技术在地铁暗挖隧道施工中的应用

城市地铁暗挖隧道施工中所面临的难题之一就是水的治理问题,水不仅危及掌子面开挖作业的安全,同样也威胁到地面建(构)筑物的安全。面对富水砂层及软弱破碎层,如何进行掌子面加固及止水是施工的关键。深圳地铁2号线东延线2222标安-侨区间隧道工程中采用TGRM深孔注浆技术成功地完成了富水砂层段的施工以及近距离多次穿越重要管线及建(构)筑物的施工,充分表明在不良地质地段采用深孔超前预注浆加固掌子面及固结止水技术是行之有效的。文章针对此工程实例,阐述了深孔注浆技术的机理和工艺特点,以及在城市暗挖地铁隧道施工中的应用效果。     

全断面富水砂层浅埋盾构隧道下穿平房群施工参数研究

盾构在富水砂层中掘进时,容易出现喷涌、地表沉降大、流砂等现象,给掘进施工带来很多问题和困难,尤其是在全断面富水砂层中掘进时,如何控制盾构施工参数显得极其重要。文章结合广州地铁21号线水西站—长平站盾构区间隧道工程实例,考虑了工程实践中盾构穿越全断面富水砂层且下穿薄弱基础的水西村民房建筑的情况,进行了盾构施工措施及试验段掘进参数分析,确定了盾构下穿水西村民房建筑的施工参数。监测结果表明:参数实际控制值与分析拟定值接近,地表沉降可以控制在5 mm内,房屋沉降可以控制在10 mm内,验证了参数选取的正确性。盾构在全断面富水砂层中下穿平房群时,实际土舱压力高于静止土压力,同步注浆量不低于1.6倍的理论值,提高土压力和推力可以有效降低平房群的沉降值。     

软基路段回填轻质固化粉煤灰的工后沉降分析

文章运用有限元软件建立轻质固化粉煤灰回填路堤沉降变形模型,计算分析了轻质固化粉煤灰作为软基路段路堤回填材料的土压力以及表面的沉降变形,并结合钦州港开发区某软基路段工程实例,对轻质固化粉煤灰在路堤填筑中的应用效果进行了试验研究,为软基路段路堤的填筑设计提供参考依据。     

富水砂卵石地层洞内深孔定点填充注浆加固技术浅析

成都地铁富水砂卵石地层中土压平衡盾构施工已经证明是可行的,但盾构施工隧道上方的滞后沉降时有发生,直接影响到地铁上方管线、建筑物和人的安全,严重的会造成等级事故。根据成都富水砂卵石地层土压平衡盾构施工滞后沉降机理分析,提出的洞内深孔定点填充注浆加固技术,能够有效降低滞后沉降的风险,对类似地层盾构施工有一定的指导作用。     

极端复杂地质条件下TBM隧道施工关键技术研究及应用北大核心CSCD

大瑞铁路高黎贡山隧道、引汉济渭秦岭隧洞、滇中引水香炉山隧洞等工程的相继开工建设,使富水破碎极软地层带来的TBM卡机、高地应力极硬岩地层带来的岩爆等TBM施工问题日益凸显。文章首先对比阐述了国内TBM隧道工程建设过程中常遇到的软弱破碎、极硬花岗岩等典型不良地质及其对TBM掘进所带来的影响,在总结分析辽西北供水、引松供水、引洮供水等工程建设过程中出现的隧道局部塌方、TBM卡机等案例及其影响因素的基础上,以极端复杂地质条件TBM掘进关键技术为对象进行了系统研究论述,结果表明:(1)超前地质预报技术是TBM施工应对极端复杂地质的重要手段,但目前尚无法对前方中远距离地质状况进行准确量化预测;基于微震监测分析结果,根据可能发生的轻微、中等、强烈等不同等级的岩爆,制定对应处置措施;节理发育、炭质板岩、断层破碎带等不同软弱破碎地层,应采取针对性的防卡机措施,同时可根据不良地质段的长度来选择合适的脱困方案;(2)TBM推力、推进速度、刀盘转速及扭矩等掘进参数的异常波动,是表征掌子面前方地质条件状态的重要指标,TBM掘进前,根据前期预判的全断面硬岩、软弱破碎等围岩条件,分别选择合适的掘进参数;TBM掘进过程中,应基于掘进参数异常变化,纠正地质条件预判并采取对应的调控措施,进而确保TBM处于最佳掘进状态;(3)针对既有TBM难以适应现有地质条件的情况,以引洮供水隧洞、引红济石隧洞、引汉济渭隧洞等工程为例,对TBM改造技术进行了分析论述。最后,针对极端复杂地质条件下的TBM隧道工程建设新问题及其应对措施进行了展望与探讨。