基于盾构隧道施工力学特性的注浆加固方案比较分析

为了研究隧道注浆加固对盾构施工力学特性的影响,以昆明轨道交通5号线软弱地层盾构隧道下穿采莲河施工为例,运用Abaqus软件建立隧道施工三维计算模型,通过改变注浆范围及注浆压力等参数,提出6种注浆加固方案并对这6种加固方案下地表沉降和管片内力变形进行对比分析.研究结果表明:在该工程地质条件和施工因素下,选择上、下半断面分别局部注浆,并控制注浆压力0.1 ～0.2 MPa时注浆补偿效果最佳,此时地表沉降较未注浆时减小54.3％～66.9％,同时管片拉应力及内侧上浮量均满足控制要求;考虑注浆加固效果对地层弹性模量的直接影响,对其进行了敏感性分析,当注浆圈弹性模量由80MPa增至100MPa时,地表沉降减小了14.78％.故施工中应严格控制注浆质量,保证注浆加固范围及注浆压力在要求范围内,提高施工安全.     

橡胶空气导管基于多轴变形模式的损伤等效疲劳试验研究

基于橡胶空气导管在垂向、横向和纵向三个方向承受疲劳变形,建立了求解橡胶空气导管疲劳损伤的计算方法,详细计算了空气导管分别在垂向,横向和纵向3个方向下的疲劳损伤值,通过对比各工况下的疲劳损伤,提出了基于多轴变形模式的一种损伤等效的疲劳试验。     

高性能轻质注浆材料制备与微观结构分析

隧道工程长期处于潮湿环境,对壁后注浆材料要求较高。针对隧道工程的特点,采用阴离子表面活性剂改性动物蛋白母液,通过添加醇类稳泡剂,制备新型发泡剂;通过掺入不同极性大分子物质的方式逐步提升母液的起泡及稳泡能力,最终确定最佳配比。研究表明,掺适宜的发泡剂和稳泡剂,可提高泡沫的强度、韧性和黏度,减少沉降和泌水;当起泡组分为0.8%,稳泡组分为0.15%时,发泡剂起泡和稳泡性能最好,所制备的注浆材料结构和性能优良;通过微观结构分析发现水胶比从0.40增大到0.48,泡沫量多,易产生连通孔,孔径均匀性变差,沉降增加。     

岩溶区盾构带压开仓掌子面加固关键技术研究

针对盾构过岩溶区带压开仓常规加固所存在的弊端,以深圳地铁16号线龙龙区间为背景,研究注浆加固关键技术。通过试验配制具有一定胶凝性能的快凝低强度浆液,并利用研制的可伸缩液压注浆装置,将浆液直接快速输送至地层薄弱点,使其渗入掌子面岩土裂隙,实现掌子面整体加固、阻断外部来水和密封土仓高压气,快速稳固刀盘、土仓土体,同时做好盾尾止水,保证换刀安全。该方法与常规衡盾泥加固相比,经济效益显著,对复合地层、富水砂层、软塑或流塑性地层等不良地质中盾构带压开仓具有重要指导意义。     

基于Hilbert-Huang变换的抗冰导管架平台损伤识别研究

渤海海域的抗冰导管架平台每年冬季都会受到海冰作用从而产生严重的冰激振动问题.对冰振危害进行监测与分析是保障冰区现役抗冰平台安全作业和降低冰害损失的重要研究内容.本文针对导管架结构长期处于冰振情况下结构可能存在隐性损伤的问题,采用Hilbert-Huang变换的方法开展结构损伤识别的研究.首先利用通用有限元分析软件ANSYS对冰荷载作用下的导管架平台模型进行瞬态动力学分析,进而对动力响应信号进行Hilbert-Huang变换,得到信号的固有模态函数(IMF)和Hilbert能量边际谱,最后通过结构损伤前后Hilbert能量边际谱的变化构建损伤指标,分析对比不同损伤程度下该损伤指标的有效性,并探讨海冰的冰速、冰厚对该损伤指标的影响.研究工作可以为寒区导管架结构在冰振情况下的损伤识别研究提供借鉴和参考.     

高等级公路高聚物注浆快速修复技术

针对目前公路路面传统维修技术难以满足养护需求的情况,提出了高等级公路高聚物注浆快速修复技术,阐述了高聚物注浆材料特点、注浆机理及注浆技术优势。根据不同病害特点,重点介绍了半刚性基层高聚物注浆快速修复技术及施工工艺,为高等级公路路面快速、无损修复提供了可靠的技术手段,对于提升养护水平、降低养护成本有重要现实意义。     

基于双层永久衬砌结构的桩基托换施工力学行为研究

以西安地铁1号线矿山法区间下穿太平河桥工程为背景,运用有限元方法分析研究基于双层永久衬砌结构的桩基托换体系的施工力学行为,并论证超前注浆预加固地层的效果。研究结果表明:基于双层永久衬砌结构的桥梁桩基托换体系安全可靠、环境影响小,可为后续类似桩基托换提供宝贵的借鉴和参考;桥桩托换段桩基出露施工环节对桥跨结构的沉降变形影响较大,是衬砌结构洞内托换群桩基础的关键工序,故施工过程中应予以重点关注;基于双层永久衬砌结构的桥梁桩基托换体系在完成承载体系的有效转换后托拱结构节点处产生明显的应力集中现象,因此应适当加厚桩基托换节点处结构厚度并增加配筋量以满足结构安全要求;桩基托换施工过程中桩基开挖暴露长度愈短,托换体系施工引起的桥跨结构沉降变形及桩基托换节点区域主应力值愈小;洞内预注浆加固能够显著降低桥跨结构沉降变形及托拱结构受力,从而确保隧道修建时桥梁结构的安全性。