高压旋喷桩在结构物基底补强中的应用

以实际工程项目为背景,介绍了采用高压旋喷桩加固高速公路深厚软土地基中,类似盖板涵的结构物基底补强设计方案和质量控制措施.通过对现场观测资料的分析,总结出一些有益经验,为解决类似工程问题提供一种途径.     

风积沙陡坡高压旋喷注浆加固试验研究

主要针对风积沙地层特性及实际工程需要,系统性开展相关的研究工作,对高压旋喷注浆法在风积沙地层地基加固的效果进行试验分析。通过总结相关试验成果可知,高压旋喷注浆法在风积沙地层中具有良好的可注性,从而解决了风积沙地层陡坡加固难题,为以后类似工程提供了参考。     

强风化层超浅埋隧道高压旋喷桩荷载试验研究

以广东云茂高速公路新屋隧道的超浅埋施工为工程背景,对高压旋喷桩在全风化地层超浅埋隧道围岩加固处理的施工关键参数、地层加固效果进行对比研究。结果表明：(1)浆液压力、旋喷转速和提升速度对单桩静荷载承载力有明显的影响。相同静荷载条件下,浆液压力越大,单桩累计沉降值越低,累计沉降值增加较小,回弹量变化率基本相同;随着旋喷转速的增加,单桩累计沉降值越低,单桩累计沉降值变化率减小,回弹量变化率也减小;随着提升速度的提高,单桩累计沉降值提高,累计沉降值变化率减小,回弹量变化率基本保持不变;(2)桩体水泥土较均匀,强度较高且脆,冒浆部位所处地层主要为松散的粉质黏土层和含砂层;(3)经过高压旋喷桩底层加固之后,超浅埋隧道开挖后顶部围岩较稳定,围岩间裂隙被水泥浆液填充固结、完整性提高;桩体有效限制边墙外侧土体向隧道内侧变形,桩体也起到了一定的止水作用;高压旋喷桩加固提高围岩整体性,起到了固结隧道拱顶以上软弱土层的作用,为隧道浅埋段安全开挖创造了条件。     

一种跨海地铁隧道盾构始发端头加固方法

海滨地区的地下水贮藏丰富,且常常同海水存在水力联系。为了降低跨海地铁隧道的盾构始发风险,以厦门地铁3号线跨海区间工程为例,遵循"先封闭降水,后土体加固"的技术思路,提出了一种素混凝土地下连续墙与高压旋喷桩相结合的盾构始发端头加固方法,并针对该加固方法给出了配套的施工降水及洞门防水设计方案。实践表明:该方法在海滨富水砂层可以有效阻断地下承压水,保障土体加固效果,降低盾构始发风险。此外,为防止素混凝土地下连续墙在盾构推力作用下发生脆性破裂,影响施工安全,利用FLAC3D数值模拟软件对不同盾构推力作用下的墙体应力状态进行分析,得出保证素混凝土地下连续墙完整性的盾构有效推力控制范围值。     

高压旋喷桩在隧道围岩加固中的应用

介绍砂土状浅埋隧道围岩加固的一种新方法-高压旋喷桩的方案设计和施工工艺,简述旋喷桩从地表加固隧道围岩的应用情况,总结旋喷桩用于公路浅埋隧道的施工方法及经验。     

高压旋喷桩在邵怀高速公路软基加固中的应用

阐述了高压旋喷桩加固机理,文中结合邵怀高速公路软基工程实例,介绍了高压旋喷桩的设计与计算、施工工艺和质量检测。结果表明:采用高压旋喷桩处理软土路基效果良好。     

水平旋喷技术在兴旺峁隧道砂层加固施工中的应用

结合兴旺峁隧道改DK355+494～+517段含水砂层采用水平旋喷桩加固的成功实例,介绍水平旋喷桩加固砂层的施工工艺及方法;并对施工所需的人员、设备配制以及在施工过程中出现的“抢钻”、“断桩”与“短桩”的处理方法进行简单介绍。通过对现场施工参数的统计得出合理的水平旋喷桩加固砂层施工参数：旋喷压力33～36MPa,旋喷速度20～30m/min;水泥浆配合比W︰C=1︰1。所采用的施工方法与施工参数使旋喷桩的咬合达到了预期效果;抽取的3组孔内返出的砂与水泥浆混合物的强度远高于砂层强度,加快了施工进度,节约了资金。     

应用高压旋喷注浆技术加固桩基持力层

结合广梧高速公路第七合同段工程实例，采用高压旋喷注浆技术，加固处理桥梁桩基基底软弱层；阐述了加固处理的基本原理、施工方法。检测证实，其强度达到20．8MPa，满足工程质量要求。     

应用超长旋喷桩加固黄土隧道软基

本文针对国道主干线晚口至兰州柳沟河段高速公路土家湾软黄土隧道软基进行了50m超长旋喷桩的设计、施工试验研究，该项技术在黄土地区尚无应用先例，通过试验研究提出了相应的设计控制指标、施工工艺参数，并对处治效果进行了原位试验和长期检测检验，证明该设计与施工控制是可行的，为类似工程的设计与施工提供借鉴经验。     

基于离散元法的某隧道初期衬砌加固围岩机理研究

隧道的衬砌对于隧道稳定性和施工安全具有很大的影响.首先总结了隧道的常见破坏形式和常用计算理论及方法,选择离散元UDEC方法,以某公路隧道为研究对象,设计了未采取初期衬砌,以及初期衬砌接触面黏聚力为0、0.01、0.03、0.05、0.08、0.10、0.12、0.15MPa,内摩擦角为0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°,抗拉强度为0、0.001、0.005、0.010、0.015、0.020、0.025、0.030、0.035MPa等计算工况.经不同工况塑性区和不平衡力计算结果的对比分析发现:不采取初期衬砌,隧道的破坏形式主要是洞顶掉块;采取初期衬砌,接触面黏聚力的临界值为0.08MPa,内摩擦角的临界值为20°,抗拉强度的临界值为0.03 MPa.如果强度低于这些值,则隧道的塑性区扩大,不平衡力较大,表明隧道不稳定.这些可以作为设计参考值.     

强夯置换法加固地基现场试验研究

为评估强夯置换施工对周边油气管道的影响,结合大亚湾石化区强夯置换加固路基工程,在试验路段(周边无油气管)布置了位移边桩、测斜管和强夯振动监测点。利用全站仪测量了地表变形情况;数字测斜仪测量了土体内部的侧向变形情况;振动测试仪记录了强夯施工时地表监测点的振动曲线。试验结果表明:深层侧向位移在2～4 m深度范围内衰减较快,5 m以下深层侧向位移基本为零;强夯置换振动的影响范围为25～30 m。对位移和振动的监测数据的分析,可知在5 000 kN.m的夯击能时:强夯置换施工的影响范围为25～30 m。     

隧道水灾害模型试验研究

针对隧道工程中出现的管涌、流砂以及隧道围岩中裂隙不同含水填充物的波速和介电常数的特性、二维探地雷达图谱缺点等对隧道水灾害的影响,采用模型试验、MATLAB编程可视化技术、Terzaghi和Taylor理论推导了管涌发生的准则.结果表明:隧道工程施工过程中,围岩裂隙保护层薄弱区最易发生水灾害;将二维探地雷达数据转化,构建三维图谱分析,其结果为复杂地质问题的雷达图谱解释提供了一种直观、可靠和准确性较强的处理方式,可判断裂隙的分布位置,裂隙填充物含水量大小以及渗水病害程度,也是防止施工过程中出现管涌、流砂、突水、涌水等灾害的有效手段,给隧道防排水设计和注浆提供了一定的依据,为同种类型的项目探测解释和病害评价提供了科学依据.     

大直径江底盾构隧道衬砌结构受力现场测试与分析

以长沙南湖路湘江隧道为背景,对管片衬砌在施工期和后期所受外荷载和结构内力进行长期现场追踪测试,总结衬砌结构外荷载和内力随时间的变化规律,并采用梁-弹簧计算模型对不同施工阶段管片结构内力分布形态进行研究,与现场测试结果相互验证。研究结果表明:1)施工期管片衬砌脱环后容易形成偏压状态;2)注浆对管片内力影响较大,受注浆影响,管片内力增幅明显;3)随着监测的进行,管片内力特别是轴力仍然有小幅度增长。     

掺加硅藻土混凝土孔隙结构冻融破坏试验研究

为提高寒冷地区混凝土结构的抗冻性,提出掺加硅藻土的方法来改善混凝土内部结构。以中等强度混凝土为研究主体,基于冻融循环试验,通过压汞测孔法与扫描电子显微镜分析混凝土结构孔隙特征,从而探究掺加硅藻土材料改变混凝土抗冻性的作用机理。结果表明:硅藻土掺量为1.5%的C30混凝土与硅藻土掺量为1.0%的C40混凝土的孔隙结构分布更为均匀,使大于100μm的孔隙数量减少,孔隙比例更小,从而减小了混凝土冻融破坏程度。     

板岩隧道光面爆破现场试验及推广应用

在开展光面爆破现场试验基础上,分析了层理构造对光爆效果的影响,总结了适用于层状板岩隧道的光爆技术参数,对试验段光爆优化前后代表性隧道断面超欠挖进行跟踪量测,对比分析光面爆破效果,实现了半眼保存率平均达到85％～90％以上,平均线性超挖量小于10cm,局部最大线性超挖量18—20cm。基于光爆技术在怀通高速公路全线层状板岩隧道施工中的推广应用,总结了光面爆破实施后的技术经济效果,可为类似工程提供参考。     

终南山公路隧道通风效果现场测试与分析

秦岭终南山特长公路隧道规模庞大,通风系统复杂,为了合理确定通风配置,节约通风费用,评估自然风和交通活塞风等非机械式通风方式的通风效果就显得非常重要。通过对秦岭终南山特长公路隧道洞内自然风速、交通活塞风速及交通量的现场监测,收集了大量数据。通过对监测数据的处理、分析得出,较大自然风速出现在11：00~13：00这个时间段,最大达到2.576m/s;隧道东、西线交通量出现高峰期的时间段基本不变;西线风速较大的时间段基本上与交通量高峰期时间段相吻合,而东线风速较大的时间段基本上与交通量高峰期时间段有出入,风速变化也相对平缓。     

复合地基单元体的有限元分析

结合目前地基处理方法的优缺点,提出搅拌桩和塑料排水板联合处理的方法,即长板短桩工法。为了对长板-短桩工法复合地基的数值模型的合理性作探索和验证,实施了塑料排水板、长板短桩和水泥土搅拌桩试验,根据试验参数,将整个复合地基中的某个单元体分离出来作为研究的对象,采用复合地基单元体法进行数值模拟。以现场量测结果作为数值模型检验的依据,验证了采用复合地基单元体的有限元分析方法可以模拟搅拌桩复合地基、塑料排水板地基以及长板短桩工法地基的固结沉降特性。模拟结果显示,不同方案的沉降值模拟与实测值曲线基本吻合,而平均固结度的对比曲线中,长板短桩段的模拟结果最好,因此该方法更适合长板短桩工法的数值分析。     

注浆加固对近水库隧道裂隙密集带区地下水渗流场的影响性分析

利用Visual-modflow三维可视化渗流软件建模分析了邻近水库裂隙密集带地层,隧道开挖至注浆前后全过程地下水渗流场分布规律。结合隧址区水库、裂隙密集带等水力联系的影响,研究了隧道施工未扰动下渗流场演变过程。结果表明,毛洞开挖后裂隙水垂直补给隧道,影响范围很大,水库方向的反向补给或贯通排泄并不明显;隧道初期支护有利于保持地下水流场稳定,由于密集裂隙带的存在,横断面渗流变化与毛洞状态初期较为接近;随着注浆加固止水效果的提升,地下水向隧道内汇集的趋势减弱且范围减小,当围岩渗透系数折减到90%时,与初始渗流场较为接近,表明良好的防水体系对维持地下水渗流场稳定发挥了较好的作用;密集裂隙带的存在仅对局部渗流场有影响,对隧道和水库之间的水力联系并无显著影响。