南昌红谷隧道临江富水砂层干坞基坑防渗墙施工技术

南昌红谷隧道干坞基坑深16 m,临赣江最近距离仅15 m,水位变化幅度达3~13 m,砂层渗透系数达120 m/d,防渗体系施工处于工期关键线路,防渗体系施工质量是实现基坑开挖、沉管预制、浮运、沉放等工期目标的重要保证。文章通过对塑性混凝土配合比、槽壁加固、成槽工艺、泥浆性能指标、清孔换浆、混凝土浇筑及墙体检测等的思考,提出了临江富水砂层干坞基坑防渗墙施工中三轴搅拌桩槽壁加固、配合比试配验证、"两钻两抓"成槽工艺、超声波仪成槽检验、高密度电法墙体检测以及膨润土泥浆性能指标、加强混凝土过程控制等主要施工方法和技术措施。通过在南昌红谷隧道临江富水砂层干坞基坑中的应用,证明塑性混凝土防渗墙止水防水效果非常好,为基底处理及沉管预制施工创造了良好的条件。     

特高特大型充砂长管袋围堰在红谷沉管隧道工程中的应用

为了实现江中沉管与岸上匝道水下互通立交,在岸边施工高度为20 m、方量达80万m3的充砂长管袋围堰,围堰采用两侧为充砂长管袋、中间为砂芯的堰体结构,并在砂芯范围设塑性混凝土防渗墙隔断赣江水,施工围堰内明挖结构。以南昌红谷隧道为背景,介绍了国内内河沉管隧道规模最大的充砂长管袋围堰施工技术,施工过程中克服了赣江水位落差大、航道范围水流速度大和水位高等复杂的水文条件,利用7个月完成了充砂长管袋堰体的填筑和塑性混凝土防渗体系的施工。工程实施结果表明： 充砂长管袋围堰及其塑性混凝土防渗墙在内河沉管隧道领域是一种工艺新颖、技术先进、安全可靠的防护体系,且对江河环境影响受控,是值得进一步推广应用的施工工法。     

南昌红谷沉管隧道江中模袋砂围堰冬汛灾后土石围堰重建施工技术

为快速恢复南昌红谷隧道冬汛灾后被冲毁的模袋砂堰体,给围堰内剩余工程提供无水作业条件,选用“土石围堰+塑性混凝土钻孔咬合桩和高压旋喷桩防渗体系”新型堰体恢复方案： 水中利用抓斗船沿围堰轴线抛填石块,陆上利用自卸汽车外运黏土从堰体两端逐步抛填直至堰体合拢,采用成孔过程中对周边地层扰动较小的反循环钻机施工塑性混凝土钻孔咬合桩,并在新做塑性混凝土咬合桩与原围堰塑性混凝土防渗墙接茬处施工高压旋喷桩加强止水。实践证明： 重建土石围堰具有施工速度快、成本相对较低、作业区域小、稳定性好、抗渗能力强等优点,适用于沉管隧道江中围堰的新建和重建等临时性水利工程。     

水中围堰封底混凝土厚度的理论分析与验证

水中围堰施工中,封底混凝土厚度是保证施工安全的重要参数,依据坑底水头高度确定。坑底水头高度取决于初始水头高度及渗流过程中产生的水头损失,水头损失与土体物理性质及渗流路径等因素密切相关。文中从渗流基本理论出发,结合伯努利方程,推导水头损失计算方法,确定水头损失系数与初始水头高度、渗流经过的土体高度及渗透系数之间的表达式,并分析3个参数对水头损失的影响;通过常水头土体渗透试验验证计算方法的合理性,并将计算方法应用于福建武荣大桥工程中,从理论角度确定该桥水中围堰封底混凝土厚度。     

红谷沉管隧道管节大体积混凝土温控与防裂技术

红谷双向6车道沉管隧道管节具有横断面尺寸大且结构形式复杂、一次浇筑混凝土体量大、内外温差及温度应力大和防渗抗裂性能要求高的特点。针对这些特点首先通过水化放热性能试验和小圆环开裂试验优选了胶凝材料体系,进而通过力学性能、耐久性能及抗渗性能试验确定了低热低收缩的混凝土配合比,然后开展现浇试块和管段的温度测试,分析大体积混凝土内温度变化规律和冷却水管的降温作用,并结合温控测试与信息化施工技术指导了后续管段预制中冷却水管的布置及相关温控防裂措施的动态部署。最后结合试验分析结果与现场施工环境,形成了管节混凝土入模温度控制、分段分次分节浇筑和快插慢拔捣固工艺、循环冷却水管通水时间和管节拆模时间控制、管节各部位针对性养护措施等贯穿管节预制全过程的防裂技术,确保了沉管管节大体积混凝土的防裂抗渗性能。     

红谷沉管隧道GINA止水带数值模拟分析

沉管隧道接头结构复杂,相对于预制管段,管段接头是沉管隧道的薄弱环节。管段的不均匀沉降会导致接头处的张开与错动,引起GINA止水带的变形,造成接头防水能力的降低甚至丧失,从而对隧道的安全运营造成极大的危害。采用有限单元法针对沉管接头GINA止水带进行建模,对多工况下GINA止水带的受力变形机制进行系统化研究,以期对沉管隧道接头的防水设计和施工提供参考。主要结论如下： 1）运营工况下,GINA的压缩量不宜小于90 mm,接头张开量不宜大于35 mm; 2）设计条件下管节相对水平错动20 mm,相对竖向错动35 mm时,不会影响GINA止水带功能; 3）运营工况下,GINA止水带两肩部的差异变形对其止水功能影响较小。     

南昌红谷隧道管段浮运过程风险节点数值模拟及分析

红谷隧道是目前国内第一座在流速大、水位落差大的江河中部用沉管法修建的隧道,浮运施工难度大。为确保管段及邻近建筑物在浮运过程中的安全,需要对管段浮运过程中的风险节点进行分析。采用数值模拟的方法对管段浮运过程中各风险节点的管段所受水流力进行分析,计算软件采用Fluent,计算模型基于RNG κ-ε紊流模型,管段上的水流阻力可通过计算软件直接提取。根据数值模拟结果,结合浮运施工方案中设备拖航能力,对浮运施工方案提出建议,其中管段浮运出坞流速要求低于0.6 m/s,管段浮运出坞后转体流速要求低于0.8 m/s,管段浮运过南昌大桥流速要求低于1.0 m/s;而原施工方案中回旋区转体存在风险,经优化方案后,新回旋区流速能满足管段转体与系泊要求。     

天津地区基坑底抗渗流稳定性验算分析

立足天津地区的基坑工程,在分析坑底某深度处有承压含水层及基坑侧壁有粉土、粉砂层时的底板破坏机理的基础上,利用塑性极限分析中的塑性铰接法,提出了一种计算抗承压水突涌临界厚度的方法;利用体积力法验算抗沉侧壁接触管涌中隔水帷幕插入基坑底以下的临界深度;并综合两者考虑,结合天津地质状况,验算渗流破坏中隔水底板的临界厚度。重点是综合考虑基坑平面的几何尺寸及基坑底板土层的剪力指标c、φ等对基坑底抗渗流稳定性的影响。     

泵送混凝土塑性裂缝成因分析及防治措施

本文阐述泵送混凝土浇筑成型后产生的塑性裂缝 ,分为塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝。它们的成因和防范措施以及对已硬化塑性混凝土裂缝的处理。     

公路隧道衬砌混凝土裂纹的原因分析及防治

通过对浙江75省道里王隧道衬砌混凝土出现大量裂纹的原因分析，总结了公路隧道衬砌混凝土产生裂纹的原因及治疗措施，进一步探讨了隧道衬砌裂纹的原因和防治技术。     

瓦斯隧道气密性混凝土性能研究

为研究胶凝材料体系和气密剂掺量对气密性混凝土性能影响,通过调整胶凝材料二元体系的组成、比例以及气密剂掺量制备了C30气密性混凝土,研究了胶凝材料体系和气密剂掺量对C30气密性混凝土新拌性能(含气量和工作性能)、力学性能(抗压强度和抗折强度)、耐久性能(抗氯离子渗透性能和抗渗等级)和透气性能(透气系数)影响。结果表明,增加胶凝材料体系中粉煤灰用量可减少新拌混凝土含气量,同时提升混凝土坍落度、抗压和抗折强度、56d电通量、透气系数等指标;气密剂在合理掺量范围内可改善混凝土抗渗性能,为保证C30气密性混凝土同时具备良好的力学性能和抗渗性能,建议水泥和粉煤灰二元体系中比例为280∶100,而气密剂掺量不小于6.05%。随气密剂掺量增加,C30气密性混凝土透气性能增加,且气密剂的最佳掺量为6.58%。     

超大尺寸承台预制混凝土围堰施工与计算分析

马来西亚石晶咖大桥主桥为(200+400+200) m预应力混凝土双塔斜拉桥,主墩承台采用八边形结构,长42.5 m、宽30 m、高5 m。该桥主墩承台采用预制混凝土围堰施工,围堰主要由围堰壁板系统(包括预制混凝土壁板、现浇湿接缝、安装支撑)和围堰底板系统(包括预制混凝土底板、底板梁、现浇湿接缝、局部现浇混凝土层)组成。为缩短建设工期,提高施工便捷性和安全性,结合马来西亚水上建设条件,围堰采用分块设计、分块施工方案,即壁板及底板分块工厂预制,现场拼装后焊接连接钢筋,而后浇筑混凝土形成整体。为验证施工方案的安全性,采用MIDAS Civil软件建立围堰有限元模型,分析高水位和低水位2种最不利工况下围堰结构的弯矩。计算结果表明：2种工况下结构的受力均满足规范要求,该桥采用的预制混凝土围堰施工方案可以满足结构安全性要求。该桥承台围堰底板已完工,底板各部位受力状况与设计基本一致。     

隧道裂隙水渗流特性分析与工程应用

该文通过探讨隧道裂隙水的赋存规律以及渗流特性,结合江西省景婺黄(常)高速公路新建隧道工程开挖过程中渗漏水情况的跟踪观测,基于裂隙水的形成与渗流特性、地质条件等方面分析隧道渗水原因,分析结果表明新建隧道裂隙渗水的主要类型为风化裂隙水和构造裂隙水,并提出了相应裂隙水防治的建议与措施,对工程具有一定的指导意义.     

基于有限元分析的隧道水泥混凝土路面板

为获得隧道水泥路面板块划分的合理板长,利用有限元软件ANSYS建立了路面结构力学模型,计算并分析了不同板长的水泥路面在不同面层板厚、轴栽、基层厚度、基层模量和基岩模量条件下的面层底部受力状况及变形情况、结果表明：随板长增加,面层板底最大弯拉应力和纵向位移以及温度应力都有所增加,但增幅不大,长隧道内水泥混凝土板长可增至10m,为隧道水泥路面设计提供了重要的参数及科学依据。     

大体积混凝土沉管隧道温度场的数值仿真分析

通过对广州国际创新城金光东沉管隧道进行有限元分析,模拟得到了沉管大体积混凝土的最高温度及其出现的位置。将其与现场监测数据对比表明,基于Midas FEA对沉管大体积混凝土进行的有限元分析结果可靠。通过进一步对散热系数入模温度及环境温度进行参数化分析,发现沉管大体积混凝土温度与热交换系数呈负相关,与混凝土的入模温度和环境温度呈正相关。这表明,要保证混凝土的浇筑质量,必须严格控制混凝土的入模温度及养护条件,其中降低混凝土的入模温度效果最为显著。     

某大桥主墩承台钢套箱围堰封底混凝土渗漏原因分析与处治

以某大桥主墩承台钢套箱围堰水下封底混凝土渗漏事故为例,介绍了渗漏事故形成的经过,分析了事故产生的原因,叙述了渗漏事故处治的3种方法,总结了相关的经验.工程实践证明:采用引流排水是处理渗漏事故最为简便和有效的办法.     

隧道混凝土路面病害成因分析及中修设计

结合某高速公路隧道混凝土路面的实际情况,通过现场调查发现该隧道路面存在抗滑性能不足和路面开裂等病害。全方位分析了这两种病害产生的原因,并在此基础上,提出了该隧道路面的中修设计方案。以期对其他同类型工程提供参考和借鉴。     

阻燃型隧道沥青混凝土路面专用养护剂的性能评价

对一种新开发的阻燃型隧道沥青混凝土路面专用养护剂进行研究,首先对该养护材料的阻燃性能和在防止或减缓沥青老化方面的功能进行评价,然后着重考察其对隧道沥青混凝土路面结构透水性和抗滑性的影响.结果表明:该阻燃型养护剂能有效改善老化后的基质沥青和阻燃改性沥青的三大指标,提高隧道沥青混凝土路面的不透水性,且几乎不降低抗滑性.     

沉管隧道管段浮运中的水流阻力性能及其在回旋区转体的流速流场模拟分析

南昌红谷隧道沉管浮运过程存在2个关键的风险控制点,分别为浮运过南昌大桥及回旋区转体,在这2处水流流向及流速复杂,浮运施工风险非常高。为校核浮运方案的合理性,需对管段浮运过程中水流阻力性能进行分析,以保证浮运安全。基于Fluent和MIKE流体计算软件,通过数值模拟的方法对沉管管段在2个关键风险控制点中所受水流阻力进行分析。对于管段浮运过南昌大桥过程,得到了管段所受水流阻力大小及其变化情况; 对于回旋区转体过程,先对水阻力系数Cw进行率定使其适用于本工程,再通过数值模拟得到不同水文条件下的回旋区流场,两者结合得到管段所受水流阻力大小。以期为复杂边界条件下管段水流阻力计算提供一套方法,计算结果为隧道管段浮运方案的制定提供参考。     

公路隧道二次衬砌混凝土温差收缩裂缝的分析与防治

公路隧道二次衬砌混凝土由于温差收缩引起的裂缝较为常见，一般有较强的规律性，本结合工程实际，用混凝土弹性理论对温差收缩引起的裂缝进行分析，并提出预防和处理措施。