盾构出洞冻结加固土体变形研究

基于宁波北仑电厂二期取水隧道盾构出洞口冻结加固工程的现场监测和数值分析的结果,作者系统地讨论了由于土的冻结效应产生的若干技术问题,如地表隆起,土体分层变形和冻土结构周围的未冻干的变形问题。     

富水软弱地层盾构隧道始发洞口土体加固技术

在富水软弱地层盾构隧道施工中,如何确保始发洞口土体的稳定是保证施工安全顺利进行的重要环节.文章以深圳地铁二号线南-科盾构区间为例,通过对搅拌桩法、旋喷桩法等传统的土体加固工法进行综合对比分析,并结合工程地质情况、地下水、施工环境以及安全性、经济性等因素,提出了选用两道800 mm厚素混凝土墙并配以搅拌桩对盾构隧道始发洞口土体进行联合加固的技术方案.结合现场监测数据,在盾构始发前和始发推进两个阶段对土体加固效果进行检验证明,这是一种适合软弱土层的较好的土体联合加固新技术.     

大连路越江隧道盾构出洞冻结加固工程设计与分析

文章从工程设计、理论分析及工程应用的角度,对上海市穿越黄浦江底的大连路越江隧道工程盾构出洞冻结加固施工技术进行了研究分析,得出了一些有益的结论.     

冻结法和水平注浆在天津地铁盾构接收中的组合应用

盾构接收是盾构法施工中的关键环节,也是具有很大工程风险的工序.为防止围护结构失稳必须对端头土体加固,目前常用的加固方法主要有渗透注浆法、劈裂注浆法、高压旋喷注浆法、深层搅拌法、冻结法、挡土结构(素混凝土墙或钻孔桩)、水平注浆法和降水法等.具体方法的选择应根据工程地质条件、地下水位、结构埋深、盾构的机型与直径、作业环境等条件,同时考虑安全性、施工方便性、经济性、工期等因素.文章结合天津地铁某标段的工程实践,对冻结法和水平注浆的组合加固技术进行分析,实际加固效果达到工程预期目的.     

济南黄河隧道超大直径盾构端头冻结加固技术

始发和接收段为盾构隧道施工过程中的重要风险源,特别是在富水地层中的防水措施十分关键。冻结法已普遍被应用于处理盾构始发和接收段止水加固的问题。依托济南黄河隧道工程,对超大直径泥水平衡盾构端头冻结技术进行总结。对工程地质和周边管线等实际情况进行具体分析,计算单个洞门接收和始发的需冷量后选择合适的冻结设备,并进行盐水循环和清水循环设计;通过始发段测温孔的设置和按时间分布记录的数据,分析了加固处的降温速率和冻结壁发展情况;从冻结帷幕厚度和冻土平均温度等指标对冻结效果进行评估;最后对冻结中可能遇到的冻胀、融沉、设备故障和洞门破除等风险进行评估,并给出相应的处理方法。以上得到的数据和结论可为以后工程中的冻结加固方向提供参考。     

盾构始发与到达方法综述

国内外施工实例证明盾构隧道始发与到达段掘进是施工最容易出现问题的地方。盾构始发与到达掘进是盾构工法建造隧道的关键工序,该工序施工直接关系到周边建筑物及施工安全。文章分析了不同盾构始发与到达方法的特点,以及如何根据地质条件、盾构类型、洞门密封形式等选择合适的始发与到达方法,并提出了施工过程中需要注意的问题,以期对正确选择盾构始发与到达方法、减少工程事故有所帮助。     

上海长江西路隧道盾构始发过程施工控制技术

盾构隧道始发过程存在很大的施工风险。上海长江西路隧道浦东段盾构始发工程针对风险采用＂分阶段、全过程＂的施工控制技术,确保了隧道盾构始发的安全。详细介绍和分析了对盾构始发地基加固施工以及盾构始发风险等采取的监控技术。其经验可供类似工程参考和借鉴。     

大直径双模盾构浅覆土无障碍始发变形控制研究

为探究浅埋环境下大直径双模盾构无障碍始发过程中的变形控制策略,依托新建成蒲铁路紫瑞隧道盾构掘进区间工程,利用FLAC 3D软件建立可视化数值模型,并结合现场监测数据和施工参数,对双模盾构无障碍始发全过程进行模拟,研究刀盘切削洞门围护桩时所施加刀盘推力的数值特征对于桩后土体位移的影响;通过对比不同加固范围的位移控制效果,验证传统加固理论及其改进方法在无障碍始发下的应用可行性。结果表明：（1）刀盘推力的数值特征对于桩后土体位移的影响存在地层差异性,黏性地层下的影响效果要显著于圆砾、砂卵石这类非黏性地层;（2）不论何种地层,刀盘推力梯度对于桩后土体位移的影响效果均要显著于推力数值大小;（3）传统加固理论及其改进方法在无障碍始发下仍可应用,其中横向加固宽度的理论计算值偏于保守,纵向加固长度则基本满足土体稳定性要求;（4）始发段盾构模式转换位置的选择对于后续施工引起的地表竖向位移有着显著影响,建议选在加固区域内或靠近加固区边界处。     

上海软土地层浅覆土盾构隧道冻结加固模拟试验研究

本文着重介绍了上海软土地浅覆土盾构隧道冻结加固模拟试验的原理，设计有关成果。为人工冻结技术在上海软土地层地下 隧道工程中的应用提供理论依据和有关的参考数据。     

盾构到达端头遇断层水平加固与盾构机脱困技术

文章简要介绍了广州地铁五号线某盾构区间在到达端头、盾构机下方遇到断层,采用水平压密注浆加固,并使盾构机安全脱困进洞的施工技术,可供类似工程借鉴。     

粉砂性土层中盾构施工措施的优化改进

文章以杭州地铁一号线隧道工程为依托,分析了土压平衡盾构在粉砂性土层中推进易碰到的问题,并进行了相应的改进;针对实际掘进中盾构刀盘和螺旋机叶轮的磨损规律,通过试验对比,提出了切实有效的耐磨加固措施,并取得了很好的效果;通过对原泡沫系统的不足进行优化改进,使泡沫系统简单化、成本节约化;针对不同大小的推进力进行试验,得到了该地层施工中的最优推进力。通过一系列优化改进措施,本工程得以安全、高效地完工,可为今后粉砂性土层盾构隧道施工提供借鉴。     

膨胀岩土地层盾构隧道结构力学行为研究

文章在提出膨胀接触压力概念的基础上,采用接触单元对膨胀接触压力和膨胀力的关系进行了研究,得出了膨胀接触压力与膨胀岩土分布、厚度、结构及地层刚度等的关系;同时对膨胀岩土地层中盾构隧道"荷载-结构"模式外荷载及"梁-弹簧"模型的特点进行了分析;并将其分析结果直接应用到成都地铁2号线膨胀岩土地层盾构隧道的结构分析中,得出了盾构隧道在不同膨胀岩土层、膨胀力、埋深和拼装方式条件下的结构内力值,对隧道结构设计起到了指导作用。     

加筋土界面特性室内试验研究进展

文章概述了近年来国内外加筋土界面特性室内试验研究的进展,按直剪试验、拉拔试验、三轴试验等内容进行分类,总结取得的规律性成果,分析讨论所存在的问题,并提出了进一步研究的看法。这些分析对理清加筋机理具有重要意义,同时也为加筋工程提供设计参数。     

软土盾构隧道芳纶布加固机理和效果研究

运营盾构隧道的横向收敛变形直接关系到隧道的结构安全,粘贴芳纶布是常用的隧道变形整治加固方法之一,然而目前对其加固机理和加固效果还不明确。论文利用数值模拟方法,以隧道横向收敛变形和接缝张开量为指标,探讨了芳纶布对隧道横向变形的加固机理和加固效果;针对芳纶布粘贴时机与粘贴层数对加固效果的影响进行了参数影响分析。研究发现,粘贴芳纶布能有效地限制隧道横向收敛和接头变形,但芳纶布加固效果受隧道变形程度的影响,即隧道变形越小,加固效果越好;增加芳纶布粘贴层数,可以显著提高加固效果,最佳加固层数为2~3层。     

软土地层加固对盾构姿态调控及地层变形的影响研究

Based on the large-diameter shield tunnel project in soft soil strata in Hengqin District of Zhuhai City, this paper establishes a numerical simulation and analysis model for large-diameter shield tunnelling in unrein-forced and pre-reinforced strata, and investigates the relationship between the deflection moment and pitch angle of the shield machine as well as the impact of the changes in the machine′s attitude on the deformation of the strata by changing the load distribution of the thrust system to apply the deflection moment. The results show that the gravitational eccentric moment that causes the initial bow of the shield machine is 261 MN·m, and the deflection moment required to level the attitude under the condition of pre-reinforced strata is about 21 MN·m, which is 81.1% smaller than the condition of un-reinforced strata (111 MN·m). Under the condition of pre-reinforced strata, for every 100 MN·m increase in the positive deflection moment, the pitch angle of the shield machine will increase by about 0.015°, which is 84.2% smaller than the condition of un-reinforcement (0.095°). Also, under the condition of identical negative deflection moment, the absolute value of pitch angle after pre-reinforcement is more than 85.0% smaller than the un-reinforced case. Pre-reinforcement of the strata results in a reduction of over 95.0% in both the maximum uplift and maximum settlement of the ground surface. © 2023 Editorial By Modern Tunnelling Technology. All rights reserved.     

黄土盾构施工诱发楼房基础变形规律与控制技术

文章以西安地铁三号线大雁塔—北池头区间隧道盾构施工为工程背景,采用FLAC3D软件,研究分析了两种不同工况下黄土盾构下穿施工引起的楼房基础的变形规律,提出了盾构下穿陕西正和医院楼施工中的变形控制措施,并制定了监测方案。研究结果表明,必须先对楼房周围土层采取注浆加固措施后方能保证楼房基础的变形控制在允许范围内;工程实践也表明,由于采取了合理的掘进参数和地层加固措施,盾构安全地穿越了医院大楼,楼房基础的沉降变形也在允许范围内,证明提出的变形控制措施是合理的和有效的。     

寒区公路隧道温度场及保温层的研究

随着寒区公路隧道的不断增多,寒区隧道的保温问题也受到广泛重视。为了分析计算此类隧道施工过程中的温度场,验证寒区隧道保温设计的必要性,确定保温设计的经济性和有效性,文章以某市西山隧道为背景,结合东北冻土的热力性质特点,利用大型有限元计算程序Ansys,对寒区隧道进行了模拟分析,并且将计算的理论数据与实际测定的数据进行对比,分析隧道开挖后围岩温度场的分布、初期支护以及二次衬砌的温度变化过程,对隧道保温效果进行评定。数据对比表明,将保温层设置在二次衬砌外侧是比较合理的,但在东北寒区,对于断面半径达7m的大断面隧道,仅使用40 mm厚的PU硬质聚氨酯泡沫板作为保温材料是不合理的。为使设计经济合理,保温材料在径向上可以采用不同的厚度。     

围岩加固注浆技术在软弱富水大断层施工中的应用与研究

齐岳山隧道F11断层纵向长235 m,断层处主要为高压富水软弱围岩.施工中通过改变原有的注浆施工理念,将原帷幕注浆“柱加固模式”,优化为“桶状加固模式”;通过不断的技术优化,在保证注浆施工质量和开挖施工安全的前提下,将原全断面帷幕注浆192个孔优化为102个,将注浆工期从288天提前为133天.实践证明,围岩加固技术在投资、工期等方面较全断面帷幕注浆法具有比较明显的优势.     

陕北冻土高水位流沙地段管沟开挖方法研究

高水位流沙地段的管沟开挖一直是施工过程中的难点,虽然目前可采用深井抽排降水法、密闭管抽水降水法、明渠抽排降水法、木桩固定沟壁加抽水降水法等方法,但施工工序繁琐,成本高。文中提出应用冻土原理,在一次双侧沉管的基础上,采用二次双侧开挖新方法,将地下高水位的挖沟不利条件变为有利条件,降低了土方开挖量,取消了抽排水措施,提高了施工工效,节约了施工成本。该方法在陕京三线设计1标段榆阳马家峁段AA001-AA005高水位流沙地段工程施工中取得了良好的施工工效与经济效益。