地震CT法在花岗岩球形风化残留体勘探中的试验研究

在城市盾构隧道建设过程中,盾构掘进若遇到花岗岩风化残留体（俗称孤石）,掘进施工将非常困难,盾构姿态难以控制,刀具磨损严重,刀盘和刀座易变形,常常会出现喷涌、塌方、刀盘被牢牢卡住或刀盘严重磨损等意外情况。为保证盾构的顺利掘进,需采用物探方法探测出隧道沿线孤石分布情况。针对南方地区花岗岩地层特征,采用数值模拟和现场应用试验的方法开展花岗岩风化残留体的地震CT法探测技术研究,经钻探取芯验证与实际较吻合,解决了花岗岩风化残留体的准确探测与定位的难题。提出的一些合理化建议可为今后类似城市地铁工程施工提供参考。     

花岗岩风化残留体地震法探测应用研究

花岗岩风化残留体会给城市地铁盾构施工带来极大的风险,为保证盾构在存在残留体的地层中顺利掘进,需提前探测出其在隧道沿线的分布情况。较之传统的钻探探测方法,地震法探测具有环境干扰小、效率高、覆盖范围广且成本低廉的优势。文章针对南方地区花岗岩地层特征及城区环境特点,对目前常用地震探测方法的适用性进行了试验研究,认为浅层地震反射法对于孤石探测是行之有效的,采用横波探测可以提高探测准确度。所得出的结论可供以后孤石探测工作参考借鉴。     

孔中雷达法探测孤石的研究

盾构在花岗岩风化地层中掘进存在着极大风险,为解决花岗岩风化残留体精确探测的难题,采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法对孔中雷达法探测孤石进行研究,研究表明： 1）采用孔中雷达法,配置100~200 MHz孔中天线,在地层差异明显的情况下能探测出测孔周围3~5 m、粒径在0.7 m以上的孤石; 2）在不均匀地层中,不同粒径的孤石在雷达探测剖面上的反射波信号响应特征差别很大,通过反射波的强度和速度可判断出孤石的大小和埋深; 3)在花岗岩风化地层中的现场试验探测结果与实际吻合,证明采用孔中雷达法探测孤石可行。孔中雷达法既能充分发挥钻孔的作用,又能在增加成本较小的情况下精确探测出隧道沿线孤石的分布情况,具有较好的推广应用价值。     

东莞某区地下岩样声波波速、密度、主频降低量、电阻率关系研究

工程物探中,常常需要知道覆盖层、基岩的声波波速、密度、主频降低量、电阻率等参数,钻取岩芯测量参数是常用方法,但对于这些参数之间的关系以及在不同介质中的大小很少进行系统分类研究。以东莞某工区钻取的典型风化层和花岗岩岩芯为对象,测量了声波波形、密度、波速、电阻率等参数,并分析了这些参数在不同介质中范围及不同参数之间关系。结论显示:花岗岩和风化层岩样的纵横波波速、密度、主频降低量、电阻率存在对应的参数范围;纵波主频降低量与密度、电阻率存在线性关系,可以用它们之间关系估算对应的值。研究可为后续地球物理探测和估算介质参数提供依据和指导。     

城区繁忙交通道路下方残留桩基精确探测技术

在某城区顶管隧道始发井和接收井开挖施工过程中均发现基坑中存在未知的建筑残留桩基。因时间久远,施工区域内残留桩基的位置和范围均无法获知。为保证顶管隧道顺利施工,需在施工前调查清楚其影响范围内是否存在残留桩基。由于顶管隧道横穿繁忙交通道路,地表没有大范围钻孔勘查的条件,只能采用地球物理方法进行探测。经比选,采用探地雷达和磁法探测相结合的方法可满足探测要求。根据探测结果,在异常区域进行钻探验证,并采取针对性的处理措施,保证了顶管隧道的安全施工。     

基岩爆破和注浆处理效果的物探检验技术研究

为了保证土压平衡盾构区间基岩经爆破处理和封闭注浆后的地层的气密性,采用高密度电阻率法与面波地震法相结合的方法,对隧道范围内的基岩爆破和注浆处理效果的物探检验技术进行研究。主要研究成果如下:1)在一定程度上实现了定量分析,将爆破和注浆施工质量具体地反映在电阻率值和横波速度数值上。2)实现了对爆破和注浆施工质量的连续监测和最终检验评价,对爆破和注浆施工有一定的指导作用。     

侵入盾构隧道基岩地面钻孔地下爆破预处理及效果检验技术

基岩侵入隧道是盾构施工中经常遇到的问题。为解决盾构区间基岩突起并保证预处理效果达到盾构机顺利通过的要求,在前期物探及钻孔验证的基础上,结合现场实际情况,采用地表钻孔地下爆破的方法对不同的岩层厚度选择不同的炮孔间距及装药量。爆破后,采用高密度电法和钻孔取芯相结合的方法验证了基岩预处理效果。结果表明： 基岩破碎效果良好,实测芯样最大长度为42 cm,97.4%的芯样长度均在30 cm以内,说明采用地面钻孔地下爆破处理基岩突起的方法是可行的,能够满足盾构顺利通过的要求;应用高密度电阻率法对破碎效果进行连续监测,提出了一些合理化建议,以期为今后类似城市地铁工程施工提供参考。     

矮支架在盖挖逆作地铁车站中的应用

在盖挖逆作车站施作过程中,水平结构板作为水平临时支撑结构和永久结构,其施工质量直接决定基坑的安全,其外观质量也直接决定车站的整体形象。为了解决水平结构板采用的地模使得混凝土表面缺陷较多,且地模混凝土易与结构混凝土粘结一起不易脱落等问题,现场采用矮支架搭设模板。通过在深圳地铁车公庙枢纽工程中矮支架模板的实际应用,总结得出如下结论:1)采用矮支架模板可有效保证浇筑混凝土外观质量;2)模板表面比地模法施工不容易受污染;3)矮支架搭设过程灵活多变,可有效控制混凝土外观形状;4)易脱模,安全性高;5)当地质条件软弱、结构板形式复杂时,矮支架模板更能适应快速施工要求,解决地模法施工难度。