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。     

大口径长距离顶管工程注浆碱摩技术

大口径长距离顶管施工顶进推力过大量困扰顶管施工多年的技术难题,靠提高顶管管材的抗压强度,加固顶管工作坑及后背等方法不仅不经济,还受到技术方面因素的制约,注浆减摩作为一门新技术,在顶管工程中应用越来越普及,本文对注浆减磨原理,注浆材料的性质及注浆工艺进行了较大为系统的阐述,对于顶管工程的施工具有积极的参考价值。     

隧道超前支护与水平旋喷技术开发

隧道超前水平旋喷支护是解决大断面隧道穿越松散不良地层的可靠方法,具有加固效果好、施工速度快等优点,是目前国际先进的隧道超前支护方法。针对隧道施工环境和目前水平旋喷工法存在的问题,研制成功一种带孔口止浆器的全方位高压喷射注浆新工法,以及国内第一台隧道全方位高压喷射注浆钻机及其旋喷后台配套设备。该工法能够可靠实现隧道开挖超前支护的拱棚。在水平倾斜、侧斜及仰角高压喷射注浆时可实现孔内浆液的饱满和压力控制及仰角喷射注浆时可实现孔内浆液的饱满和压力控制,能够确保注浆体质量,减少对地层的消弱,从而控制地基变形;废浆液通过导流管实现有序排放,避免施工场地环境污染。     

浅覆土大断面小间距矩形顶管施工的环境效应

深圳华强北至华新地铁站区间通道工程采用矩形顶管机施工,具有大断面、小间距、浅覆土、上穿地铁隧道、下穿多条地下管线、多条顶管平行施工等特点。文章通过建立数值模型,对注浆压力和机头作用的模拟方法进行了讨论和改进,分析了顶管施工对周边环境的影响。计算结果表明,矩形顶管施工引起的地表沉降槽同样符合Peck公式,土体损失在地层位移的形成中起主导作用;随着多条顶管先后施工,地表沉降槽从V型分布向W型分布转变,地铁隧道竖向位移不断叠加;管棚的支护作用有效减小了地表变形和地下管线变形。     

富水砂卵石地层中盾构隧道交叉重叠换边施工关键技术

在富水砂卵石地层中,盾构隧道交叉重叠换边施工尚属首次,为解决盾构掘进通过后地表不发生较大沉降、不对道路及管线造成破坏,在工程实施过程中采取了盾构掘进控制、地表注浆加固、洞内顶管注浆加固及施工监测指导施工的信息化施工技术,实践证明是比较成功的.     

富水软弱地层盾尾单双液多序注浆及效果研究

在富水易坍塌的软弱地层中,盾尾注浆施工存在一定的技术难度。文章针对该技术难题,从浆液配比及施工工艺改进两个方面进行了深入研究,分析了水泥、膨润土、粉煤灰及水玻璃4种常用注浆材料的7种浆液配比性能和适用性,提出了富水软弱砂层中的单双液壁后多序注浆工艺。该注浆工艺既控制了双液的快速凝结又保证了有效充填,是一套适用于富水易坍塌地层、有利于地面沉降控制的盾尾注浆技术。     

施工顺序及不同管材对双层顶管隧道施工引起地表沉降的影响研究

针对双层顶管施工引起地表沉降的问题及其影响因素,文章借助有限元软件建立三维模型,综合考虑机头正面推力、地层损失及注浆的共同作用,模拟计算顶管施工过程,探讨顶管施工顺序及管材对地表沉降的影响。结果表明:上下双层顶管施工引起的地层最大沉降出现在下层顶管上侧,并随着上层顶管开挖该值降低17.84%,下侧隆起值变化不大;双层顶管施工引起地表沉降的主要影响区域在顶管轴线前后及左右-3.2D1～3.2D1范围内;先行施工的下层顶管引起的地表最大沉降占总沉降的78.05%;后续上层顶管的开挖导致机头前方隆起明显,表现为总沉降减少,机头通过后地表沉降增加,最大增加21.95%,并随着顶管推进地表隆起增加及衰减的速率都有所降低;先施工上层顶管引起的地表沉降较先施工下层顶管工况增加20.5%,增幅较大;混凝土顶管施工引起的地表沉降大于钢顶管,最大增加26.13%,且地表主要受影响范围增大为-4.8D1～4.8D1。     

隧道帷幕注浆工程注浆效果评估方法应用

注浆技术已成为地下工程施工中重要的辅助工法,它对于软岩加固、注浆堵水、沉降控制、渗漏整治等工程处理都有极佳的效果。由于目前注浆施工效果评定技术不规范,尚无完善的标准可以借鉴,无法对注浆效果进行正确评价,给后续工作存带来不确定性,增加了工程的风险、结合江西省某隧道F2断层破碎带注浆治理工程案例,将注浆效果检查方法按注浆量空间分布特征分析法、浆液充填率反算法、P-Q-T曲线法和钻孔揭露地层分析法进行了详细介绍,并对每一种检查方法进行了技术说明,以期为今后类似工程的注浆施工提供参考借鉴。     

超前管棚支护在浅埋偏压黄土隧道施工中的应用

在特殊地质地段,如砂土地层、黄土地层、裂隙发育地层、浅埋地层、大偏压地层等隧道围岩地层中,采用超前管棚支护并辅以水泥注浆,是一种行之有效的超前支护方法.文章介绍了某浅埋偏压黄土隧道超前大管棚的施工工艺、流程及技术要点,并通过监控量测的数据分析,证明了该方法的可靠性.工程实践表明,超前管棚支护有效地减小了地表下沉和围岩变形,达到了确保不良地质段安全施工的目标.     

铁路隧道全风化花岗岩地层地表注浆技术

埋深超过40 m的软弱围岩隧道一般以洞内水平注浆加固为主,但对洞内施工组织影响很大。文章基于梅汕铁路大岭隧道工程实例,对比了洞内和地表注浆加固方案的优缺点,并开展了地表深孔注浆加固地层的工艺试验研究。结果表明,采用承压钢质袖阀管注浆技术加固深埋全风化富水花岗岩地层,隧道开挖掌子面浆脉明显,浆液劈裂效果明显,掌子面稳定,为隧道实施大断面开挖作业创造了条件,实现了Ⅴ级围岩月进尺70 m的施工进度。     

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。     

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.     

砂卵石地层盾构施工参数对邻近建筑变形的影响研究

为了降低砂卵石地层盾构施工对邻近建筑物的影响程度,文章基于Midas GTS NX有限元软件构建模型,对不同顶推力、注浆压力和浆液强度下盾构邻近建筑物变形规律进行分析。结果表明:建筑物的沉降变形和水平位移随着顶推力增大而逐渐增大,随着注浆压力和浆液强度增大而逐渐减小;顶推力越小,注浆压力和浆液强度越大,建筑倾斜率越小;当盾构千斤顶推力为110 kPa、注浆压力为190 kPa时,建筑的沉降变形相对较小,并宜选择强度高的注浆材料。     

多种施工技术在广州地铁二号线纪越区间隧道的综合应用

城市地铁区间隧道的施工,依据不同的地质状况、环境要求、施工机具等条件,可以选择明挖、矿山、盾构、顶管、沉管、凿岩等不同的施工方法.在广州地铁二号线纪越区间隧道的矿山法施工中,综合应用了水平冻结、注浆止水帷幕、洞内超前深孔注浆、CRD法、密排小导管桩、控制爆破、监测信息反馈、地面跟踪注浆的施工技术,取得了满意的效果,确保了工程的安全顺利施工.     

刚性袖阀管束注浆新技术的研究与应用

在我国西北地区修建铁路、公路、水利等隧道及地下工程,大多要穿越第三系富水粉细砂层,施工掘进中经常遭遇突水、涌砂等灾害,致使工程进度缓慢,威胁施工安全,同时对区域水环境造成不良影响。基于此,文章结合兰渝铁路胡麻岭隧道富水粉细砂层段施工实例,提出了刚性袖阀管束注浆新技术,刚性袖阀管束在纵向可发挥地层锚固作用,提高开挖面稳定性;在径向可发挥预支护作用,有效约束松动圈形成,控制隧道变形。通过在胡麻岭隧道运用刚性袖阀管束注浆新技术,成功地解决了砂层成孔性差、浆液扩散困难以及可注性差等技术难题,注浆效果和注浆施工效率明显提高,保证了富水粉细砂层隧道施工安全。     

隧道施工中超前管棚支护技术浅析

近年来,随着高速公路建设的飞速发展,工程设计、施工技术水平的不断进步,道路裁弯取直,使得隧道工程在公路工程中的比例越来越大。而隧道所处地段存在穿过软弱岩体、地质情况差或隧道断面大、跨度大、埋深浅时,由于岩石体自身稳定性差,极易发生塌方等病害,难以构成洞室,这就给隧道施工带来了极大的难度。众多工程实践表明,不良地质施工困难地段,如破碎的岩体、塌方体、岩堆地段、砂土质地层、强膨胀地层、裂隙发育岩体、断裂破碎带、浅埋偏压等围岩,采用管棚支护辅以注浆能取     

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.     

顶管施工中地表变形影响因素分析与控制措施探讨

顶管法作为一种非开挖技术,近年来在沿海发达城市管线敷设施工中得到广泛应用,但顶管施工中产生的施工应力和地层损失会导致地表变形。基于修正的Sagaseta公式,结合工程实例对地表横向、纵向沉降进行计算,分析了施工中顶管埋深、管线管径、纠偏角度对地表变形的影响规律;同时探讨了在实际施工时减小环境危害的施工控制措施。     

绿色高性能同步注浆干混砂浆的研究与应用

正在建设的上海北横通道工程主体部分采用直径15.56 m的泥水平衡盾构机掘进施工,沿线要经历连续急曲线、大规模穿越各种建(构)筑物,对隧道的稳定以及环境扰动控制提出了极为苛刻的要求。为较好地抑制隧道上浮和控制地层沉降,满足城市中心区高标准绿色施工的要求,研究了同步浆液绿色干混化技术,优化浆液配合比提升浆液剪切屈服强度,并结合监测信息对注浆参数及时进行动态调整。工程实践表明,现场文明施工水平、浆液质量的稳定性和供应保障度均大大提高。盾构成功穿越89栋房屋建筑,2次下穿运营地铁隧道,北横隧道的稳定性以及施工对环境的影响均控制在规定范围内,确保了工程安全与质量。     

桥梁隧道中注浆拱棚超前支护技术研究

在桥梁隧道工程中,地下隧道施工受到地质灾害风险、岩体破碎带和地下水影响,容易导致隧道施工出现塌方、水浸、地层沉陷等严重安全问题。因此,为解决松散和软弱地层引起的稳定、安全问题,探讨注浆拱棚超前支护技术,阐述注浆拱棚超前支护设备配置,对桥梁隧道注浆拱棚超前支护技术进行分析,提出桥梁隧道中注浆拱棚超前支护施工控制要点。研究表明,通过注浆、钢筋加固和拱棚结构的应用,提前预防和控制地质灾害风险,桥梁隧道施工中的地质问题得以有效应对,使工程安全性得到提高。