基于微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)改善淤泥质土强度

采用微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)对淤泥质土进行处理,用于提高淤泥质土的强度。以武汉东湖淤泥为研究对象,对MICP改性淤泥质土进行快剪试验与固结快剪试验。试验结果表明:MICP改性淤泥质土能增大淤泥质土的内摩擦角,对其黏聚力改变较小;MICP改性淤泥质土,胶结液浓度在1mol/L时对土体内摩擦角提高效果最好,快剪试验中MICP改性淤泥质土的内摩擦角从素土的8.54°提升至23.18°,提升了171.4%;固结快剪试验中MICP改性淤泥质土的摩擦角从15.96°提升至25.36°,提升了58.9%;MICP改性淤泥质土,生成碳酸盐沉积把土体小颗粒胶结成大颗粒,提高了土体大颗粒的质量分数。     

分级真空预压联合电渗和强夯法试验

真空预压联合电渗法是疏浚淤泥最有效的地基处理方法之一,但由于真空预压阶段排水板淤堵导致土体固结不足,同时电渗阶段土体开裂严重导致界面电阻较大、能耗过高,该方法在实际工程中并未得到广泛应用。基于此提出一种新的方法,即分级真空预压联合电渗和强夯法,以克服原方法存在的缺陷;同时研究在不同真空分级级数下分级真空预压联合电渗和强夯法对疏浚淤泥的加固效果。采用自制玻璃模型桶,通过室内模型试验对疏浚淤泥加固过程中的土体出流量、电流强度、土体表面沉降以及试验后土体含水量、土体十字板剪切强度、土体pH值和阳极腐蚀量等进行监测。试验结果表明：在分级真空预压、电渗、强夯联合作用中,采用分级施加真空压力的方式有效缓解了真空预压阶段排水板淤堵,使得土体出流强于真空预压联合电渗法,土体表面沉降发展更显著;在电渗阶段与强夯结合有效提高了土体致密性,弥补了土体裂缝,增强了电路电流,提高了电渗排水效率;采用分级真空预压联合电渗和强夯法较传统真空预压联合电渗法而言阳极腐蚀量更小,能耗更低;真空分级级数越多,对疏浚淤泥的加固效果越好;在试验中采用分3级施加真空压力的方式处理疏浚淤泥,处理后的土体十字板剪切强度达到105 kPa,含水量降至37.6%,对疏浚淤泥的加固效果最优。     

盾构掘进方向计算机辅助控制技术研究

分析了盾构纠偏装置、土质环境、土体稳定等因素对盾构方向控制的影响,研究了盾构方向控制的基本原理和特点,建立了具有自主知识产权的盾构方向控制模型,在此基础上开发的盾构掘进方向计算机辅助控制软件已成功应用于工程,对于提高国产盾构信息化施工水平具有一定的参考价值。     

地基处理方法在河道工程中的应用与研究

上海某河道工程地质条件差、淤泥层厚,河道开挖过程中出现了坡面塌陷无法成型、河底隆起等问题。采用换填法置换淤泥,增加坡面稳定性;采用真空预压法加速土体排水固结,改善土体物理性能;采用钢筋混凝土格埂对撑,保证河道断面成型;采用方桩密打替代传统板桩,阻断淤泥。多种地基处理方法因地制宜综合运用,较好地解决了软土地基难题,保证工程顺利实施。     

杭州地区淤泥质土中隧道暗挖变形控制分析

淤泥质地层往往被称为隧道暗挖禁区,其含水量大、强度低等特点给隧道开挖带来稳定、变形等方面的诸多困难,具有很大施工风险。结合杭州紫之隧道在Ⅰ标段穿越软~塑性淤泥质黏土施工背景,采用有限元软件PLAXIS 3D AE对Ⅰ标段开挖进行了数值分析,并采用小应变土体硬化模型(HSS模型)来考虑开挖过程软土变形与应变、应力路径相关的特性。对隧道采用CRD工法与大管棚超前支护施工进行模拟,并比较分析了地表全断面旋喷注浆加固与洞内全断面注浆两种地基处理方式下淤泥质土暗挖隧道变形规律,确定了地基最优处理措施。研究表明,从地表全断面旋喷注浆加固可满足淤泥质土中隧道在稳定与变形等方面要求,并确定了最优桩径、桩间距等施工参数。现场施工对隧道周边土体变形进行了系统监测,现场测试表明,隧道施工整体稳定,周边土体变形在可控范围内,保证了项目安全顺利施工。本研究可为淤泥软土中隧道开挖变形分析提供分析模型,为淤泥质软土中类似隧道工程施工提供参考。     

珠三角地区典型软土卸荷力学特性研究

通过珠三角地区3种典型土层,即：淤泥质土、粉细砂以及红粘土进行室内常规三轴试验与真三轴卸荷力学试验,分析探讨了不同应力路径条件下土体的力学特性,得出了侧向卸荷条件下土体的抗剪强度指标大幅度降低,且有效应力指标降低幅度大于总应力指标,粉细砂抗剪强度指标降低幅度明显大于淤泥质土与红粘土的研究结论,并以此提出珠三角地区超大软土深基坑工程设计与施工应充分考虑土体卸荷力学效应的建议。     

软土地区深基坑施工对邻近运营地铁隧道影响的实测分析

以某沿海城市软土地区邻近营运地铁深基坑工程为实例,采用自动化监测方法对地铁隧道结构变形进行动态监测,分析基坑施工过程对其产生的影响。监测和分析结果表明:该地铁隧道在施工过程中发生了侧移、沉降、收敛等变形,基坑施工采取分块开挖、土体加固、抢筑底板等措施处治后隧道变形发展得到较好控制;隧道变形与基坑开挖卸荷、深层淤泥质土体流塑变形紧密相关。     

絮凝剂对电渗处理河道疏浚淤泥的影响

河道疏浚淤泥含水量高,流动性大,运输和处置较难,且易对环境造成二次污染,需要对其进行脱水处理,而且脱水后的疏浚淤泥可以作为道路路基的主要填充材料,提高资源利用率。因此为了更好地提高疏浚淤泥的脱水效果,利用自制的电渗试验装置,对疏浚淤泥进行了无机絮凝剂电渗排水试验。先将疏浚淤泥进行初步脱水,使其含水量保持在75%左右,作为待用土样;再根据无机絮凝剂FeCl3和Al2(SO4)3的不同掺入比配制溶液,与待用土样充分混合,静置24h后装填土样启动电渗试验。电渗过程中监测排水量和电流强度,试验后测量土体的含水量和pH。试验结果表明:絮凝剂对疏浚淤泥电渗排水效果有着明显的影响,并存在最佳掺入比使得排水效果最好,其中FeCl3与Al2(SO4)3的最佳掺入比均为0.1%;当掺入比高于最佳值时,将会降低电渗排水效果;与纯电渗试验相比,随着絮凝剂掺入比的增大,电流会增大,电渗能耗也随之增大;试验后,土体的含水量有明显降低但分布不均,主要表现在FeCl3作用时阳极区域高于阴极区域,而对照组和Al2(SO4)3作用时阴极区域优于阳极区域;由于试验过程中絮凝剂的水解以及电化学反应,在试验前后土体均保持酸性,且随着絮凝剂掺入比的增加,土体pH会随之降低,电导率会随之增加。     

贵州六威高速公路某路基滑坡处治分析

贵州六威高速公路在施工过程中某路基发生了滑塌。通过地质资料和路基填筑过程分析,认为该滑坡形成的主要原因是路基位于斜坡地带,地基存在淤泥质粘土,路基填筑后,导致地基土体抗剪强度不足,从而导致路基左侧土体发生沉降剪切破坏。对比分析了清淤换填+反压护坡、抗滑桩两种处治方案的优缺点,在综合考虑技术、经济、安全与工期要求的基础上,提出了合适的工程处治措施。     

吹砂填海铁路路基强夯加固试验研究

以广西钦州保税港区铁路支线为工程背景,对吹砂填海路基的强夯处理工艺和加固效果进行现场试验研究。结果表明:海底下卧淤泥层受自然沉降、砂体挤压和强夯垂直动应力多重影响,大部分淤泥被挤出,吹填砂体内孔隙水和气体被排出,土颗粒移动靠拢、土体压缩,土体固结效果好,承载力得到显著提高,大于设计要求180 kPa,加固效果满意。     

城市地铁穿越软流塑地层段的设计施工技术

软流塑地段围岩自稳能力极差,易坍塌,严重时可能发生突水涌泥现象,地层加固难度较大。通过已经成功修建的工程实例重点剖析城市地铁在穿越软流塑地层时的设计施工技术,重点对洞内注浆加固、软弱围岩仰拱超前、水平旋喷加固、冻结加固法等施工辅助工法进行介绍和比选。同时对软流塑淤泥质粉质黏土地层进行劈裂注浆的原理、可行性、加固范围与扩散半行、注浆压力、注浆量、浆体材料和配比、注浆效果等进行了研究。     

沿海深层软基搅拌桩的施工技术

在浙江甬台温铁路乐清车站软基处理中,水泥搅拌桩作为其中一种桩基处理地基的方法,是利用水泥作为固化剂,通过特制深层搅拌机械,在地基深处就地将原状软土和水泥强制搅拌,经过物理化学作用生成一种特殊的、具有较高强度、较好变形特性和水稳性的混合柱体,从而提高软土地基承载力、减少地基承降,达到加固地基的目的。     

变荷载下悬浮TDM桩复合地基固结分析

T形水泥土搅拌（TDM）桩是具有扩大头的变直径搅拌桩，T形水泥土搅拌桩复合地基的固结机理较传统的等直径水泥土搅拌桩复合地基复杂得多，固结计算也更为困难。为了获得悬浮T形水泥土搅拌桩复合地基的固结计算模型，基于加固区桩-土等竖向应变假设，推导出变荷载作用下悬浮T形水泥土搅拌桩复合地基的一维固结控制方程和求解条件。将固结方程和求解条件进行函数变换，利用3层地基一维固结理论建立单级加荷条件下T形水泥土搅拌桩复合地基的固结解析解，包括加固区、桩间土和下卧层土中的平均超静孔隙水压力解答和复合地基整体平均固结度解答。然后，通过与固结度有限元数值计算结果的对比，验证固结解析解的合理性。最后，利用固结度解析解对影响复合地基固结速率的主要因素进行分析，研究悬浮T形水泥土搅拌桩复合地基的固结特性。研究结果表明：复合地基固结度的解析解与有限元数值解较为一致；悬浮T形水泥土搅拌桩复合地基的固结速率随水泥土搅拌桩贯入比、压缩模量、下部小直径搅拌桩的置换率以及下卧层土压缩模量的增加而增大，搅拌桩贯入比、下卧层的刚度对复合地基固结速率的影响更为显著；扩大头尺寸和刚度的变化对T形水泥土搅拌桩复合地基固结速率的影响很小。     

南宁地区富水圆砾层袖阀管注浆加固技术

为了解决南宁地区富水圆砾地层袖阀管注浆加固过程中浆液扩散难以控制、加固效果难以保证的问题,通过室内试验和现场实践,从工艺参数、浆液配合比等方面进行优化改进,总结得出在制浆过程中,通过添加外掺料形成能提高浆液抗分散能力的复合浆液,并采取低压慢注相结合的注浆新工艺,从而提高富水圆砾层注浆加固的可靠性。     

黄土隧道地表塌陷原因分析与施工对策研究

基于兰渝铁路工程某大断面黄土隧道的工程背景,分析在黄土地层不良地质段发生地表塌陷、初期支护严重变形、拱顶沉降及洞内收敛过大等现象的原因;同时根据地表塌陷段的地质情况,结合数值模拟分析,提出地表旋喷桩注浆加固地层、洞内超前注浆预支护以及提高初期支护强度的综合处置方案,很好地实现了隧道安全施工的目的。针对黄土地层大变形及地表塌陷区采取的施工控制技术可供今后类似隧道借鉴和参考。     

MJS水平旋喷桩施工过程中的地表沉降分析

基于实际工程中出现的MJS水平旋喷桩施工过程中出现的地表沉降过大的现象,运用FLAC3D软件,分析水平旋喷桩在不同注浆置换率条件下加固地层所产生的地表沉降值,探求在水平旋喷桩施工过程中地表的沉降规律。同时,计算了不同注浆置换率条件下盾构开挖过程中的地表沉降,总结出不同置换率条件下地表沉降变化规律。     

未打穿半透水下卧层的竖井地基固结解析研究

本文发展了考虑半透水下卧层的未打穿竖井地基固结解析理论 ,并分析了此类地基的固结基本形状。研究表明 ,半透水边界对竖井地基固结过程有较大影响 ;下卧层半透水综合参数 Rv 越大 ,固结越快 ;当其增大到一定程度时 ,其影响可忽略 ,即半透水边界可作为完全透水边界来处理     

软土地层矩形顶管隧道工后地表沉降计算方法研究

矩形顶管隧道施工会使周围土体产生扰动,进而引起超孔隙水压力,导致施工结束后继续产生固结沉降,对周围环境造成危害。采用Peck公式计算矩形顶管在施工阶段引起的地表沉降量; 运用应力释放理论和应力传递理论,推导出矩形顶管隧道周围土体中任意一点的超孔隙水压力计算公式,采用分层总和法计算土体初始超孔隙水压力消散引起的工后地表固结沉降量;二者叠加得到工后地表总沉降量。提出固结开始t时刻的地表总沉降量计算方法,研究了地表沉降和地表沉降速率随时间的变化规律。算例分析结果表明： 本文方法计算得出的沉降速率在施工结束后3个月内最大,之后迅速减小; 横向地表固结沉降曲线和总的地表沉降曲线均符合正态分布规律。     

隧道开挖及疏水引起的地表沉降与变形

应用随机介质理论、渗流理论和岩土固结理论，推导了隧道开挖疏水渗降漏斗曲线方程和考虑水渗流作用的隧道周边岩土体中有效应力的计算公式，并由此推导了隧道疏水地表沉降和水平位移计算公式；最后利用叠加原理，导出最终的地表沉降及水平位移计算公式。通过对某工程实例的计算分析，验证了该方法的正确性。结果表明：隧道开挖疏水产生的渗流对地表沉降的大小和范围影响明显。     

城区地铁结构近距离穿越古建筑之复合技术探讨

在暗挖通道施工过程中,为保证侧上方百年历史古建筑物(属于危楼)变形可控,采用地表复合锚杆桩将暗挖通道和建筑物隔离、洞内深孔注浆对通道拱部粉细砂层进行超前加固的复合技术。通过对比监测统计数据,采取的复合加固措施达到了预期的目的。对比其他隔离、注浆加固措施,所选措施受场地制约小,更适用于城市地铁施工。