竖向分层浇筑特深地下连续墙施工技术研究北大核心CSCD

上海苏州河深隧工程采用双道特深地下连续墙作为围护结构及隔水帷幕,墙体深度为103～105m,墙身材料为C35 (水下)混凝土。在盾构进出洞位置,外圈止水帷幕地墙需要满足盾构刀盘直接切削的需求,因此该段地墙结构选择M30高强度砂浆材料灌注。文章采用直径1 m钻孔灌注桩,现场模拟了"混凝土-砂浆-混凝土"以及"混凝土-砂浆"两种工况条件下的水下浇筑特性,并通过中心取芯的方式获得了水下竖向分层浇筑的桩体结构的材料界面位置与浇筑方法的关系。取芯结果表明,采用文章提出的浇筑方法可以形成连续密实的桩体结构,交界面芯样的轴心抗压强度不低于M30。试验验证了竖向分层浇筑方法在超深地墙施工中的可行性。     

上海苏州河段深层隧道项目盾构可切削地下连续墙材料研究

上海苏州河段将建设目前国内规模最大的深层排水、调蓄隧道。该深层隧道采取盾构法施工,围护结构采用地下连续墙。为了比较两种材料:高强砂浆M30和C35水下混凝土(C35sx)的可切削性能,并论证其混合浇筑的可施工性,开展了两组中试试验,为实际工程提供指导依据。介绍了试验过程,分析了试验结果。结果表明,优选材料的配合比为高强砂浆M30和C35sx满足超深地下连续墙的施工性、抗渗性等性能指标。     

里兰旅游码头前沿挡墙水下混凝土浇筑施工探讨

码头水工结构受建设条件的制约,有时必须采用水下混凝土施工,而由于无法直观监测混凝土的施工过程,水下混凝土质量经常无法保证。文章以合山市里兰旅游码头前沿挡墙施工为例,介绍了水下混凝土浇筑施工的特点与难点,分析了水下混凝土浇筑施工方法及施工过程中的注意事项,为类似工程的设计和施工提供参考。     

冻结法开挖水下隧道横通道初探

文章基于冻结法的基本理论,以某水下盾构隧道横通道工程为例,采用大型有限元软件,分析比较了直墙式和曲墙式冻结帷幕的力学性能,设计、验证了能形成曲墙式冻结帷幕的冻结管布置方式。     

0~#块分层浇筑托架受力分析

0~#块为连续刚构、矮塔斜拉等桥型的上部关键结构,通常采用支架及托架分层浇筑的形式进行施工,但各施工单位对于0~#块第二层混凝土浇筑荷载的取值一直没有定论。文章以扶典口西江特大桥为例,采用表面式应变计,对该桥1~#墩0~#块分层浇筑时的托架应力进行监控分析,并通过应用Midas Civil 2015试算,得到该监控托架在0~#块分层浇筑时的受力状况,为类似托架设计计算时的荷载取值提供参考。     

道路混凝土强度空间变异性试验评价

道路混凝土具有明显的内分层、外分层结构,混凝土强度在表面、底面和厚度方向均有变化,是混凝土强度变异性的主要原因。为评价混凝土空间强度变异性,文章对不同工艺的道路混凝土路面进行现场取芯,并采用回弹强度试验方法测定芯样顶面、底面及侧面的回弹强度,评价混凝土强度的空间分布特征。试验结果表明:可采用正态分布模型评价分层强度的变异性;混凝土表面强度一般低于试件平均强度,底面强度一般高于试件平均强度,在深度为100~200mm时强度达到最佳。     

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。     

陡坡富水斜井仰拱施工技术

大相岭泥巴山隧道2#通风斜井左线全长909.38 m、倾角17°29′19″(坡度31.5%),右洞斜井912.7 m、倾角16°41′12″(坡度30%),采用有轨运输系统,地质情况复杂,日涌水量达27 000 m3/d。文章介绍了长大陡坡富水斜井仰拱施工技术,采用先浇筑仰拱两侧墙角处边墙混凝土,完善了排水系统,保护了拱脚,使得仰拱能够全幅一次浇筑,确保了混凝土质量,并使结构安全稳定及工程稳步推进,加快了施工进度,颇值类似工程借鉴。     

武汉地铁越江盾构隧道纵向不均匀变形及力学特性研究

地铁盾构隧道,尤其是大型跨江海的水下地铁盾构隧道,局部埋深通常要大于普通地铁盾构隧道,而且要承受较高的水压力作用;盾构隧道作为特长线性结构,其纵向刚度较小,对于外部荷载的变化较为敏感,由此产生的不均匀变形是隧道工程中不可忽视的问题。文章针对武汉地铁越长江盾构隧道工程,通过三维数值计算探讨了埋深变化、水压变化、地层变化及穿越刚性结构物等因素对越江盾构隧道纵向不均匀变形及受力状态的影响。     

盾构施工引起的地层分层位移测试技术研究

文章基于对盾构施工引起的地层分层位移的研究分析,提出了一种适用于城市地铁均匀土层盾构施工的高精度地层分层位移的测试技术,并在北京地铁14号线盾构隧道工程中得到了应用和验证。首先,该技术利用锚固平台、静力水准仪和单点位移计组成的地层分层位移综合测试系统,实现高精度、高频率、低扰动的测量;其次,根据盾构掘进空间位置变化过程,在开挖地层均匀、掘进过程稳定的基础上,以刀盘中心为零点,建立盾构掘进动态坐标系,论证了不同深度测点地层位移转换的可行性;最后,使用多元回归分析方法对因盾构施工过程中各参数不稳定产生的差异进行排除,实现了同一竖向钻孔不同深度地层分层位移的精确监测,可有效指导盾构施工引起的沉降控制及复杂地层和环境条件下穿越工程的设计、施工及风险管控。     

大跨径钢管混凝土拱桥大体积混凝土拱座施工温度分布与控制

文章针对钢管混凝土特大桥平南三桥南岸拱座大体积混凝土施工过程,采用有限元软件Midas Civil仿真模拟分析拱座温度场,得到整体浇筑和分层浇筑下的拱脚处温度场的分布规律,并提出防止施工过程中由于温度变化及水化热等因素引起裂缝的控制措施。     

列车动载引起下穿隧道振动三维数值分析

以上海轨道交通9号线R413标段的三孔并行盾构隧道下穿沪一杭铁路干线为背景,采用3D动力有限元对列车动载引起下穿隧道的振动影响进行了研究.结果表明:当对向行驶的两列车机车的后转向架轮载同时作用在B隧道正上方时,为隧道结构的最不利位置;在动载作用下,拱顶竖向压力随埋深呈多段非线性变化;下穿隧道拱顶竖向压力沿纵向呈悬练线形分布,最大值出现在双线铁路的中线处,向两侧逐渐减小,影响约在铁路中线两侧各12m范围,结构产生了显著的纵向拉、压力;经对计算振动加速度和测试结果比较,两者规律基本一致.     

海相地层地铁盾构隧道钢筋钢纤维混凝土管片可靠度研究

地铁盾构隧道管片材料的选取决定了管片性能与结构的整体安全度与可靠度,钢纤维混凝土材料在抗裂、抗震、抗疲劳、抗冲击等方面具有比普通混凝土更好的力学特性。为此,文章针对深圳地区海相地层地铁盾构隧道管片衬砌,基于可靠度理论,在混凝土材料中加入钢纤维,优化配合比设计,并通过系列试验开展了钢筋钢纤维混凝土管片可靠度研究。结果表明:(1)在盾构隧道不出现大变形的前提下,以少配筋加钢纤维混凝土管片为最佳选择方案;(2)在配筋率相同时,少筋加钢纤维混凝土管片比原配筋混凝土管片具有更高的可靠度,且受钢纤维的掺量、品种、形状和长径比等因素综合影响;(3)钢筋钢纤维混凝土管片能极大提高盾构隧道管片衬砌结构的可靠度指标,满足海相地层地铁隧道结构耐久性的安全标准。     

砂浆回填帷幕注浆在高压富水溶腔处治中的应用

宜万铁路云雾山隧道DK245+260高压富水溶腔,纵向长约13.28m,宽约31.2 m,腔体内充填粘沙土,施工中观测到最大水压为0.56 MPa,最大出水量为1 100 m3/h,腔体内存在大型空腔,施工中多次突泥突水.现场先采用M10砂浆回填溶腔空腔,后采用全断面帷幕注浆构筑截水帷幕,成功完成该溶腔的处理,减少了工程损失,保证了隧道的施工安全.     

南京软土地区超长异形深基坑地连墙变形性状分析

为研究南京软土地区基坑围护结构的变形性状,文章通过对南京超长超深异形基坑的现场实测数据进行分析,探讨了深基坑围护结构变形的原因.结果表明:基坑地连墙的侧向位移均呈向坑内的凸鼓型,钢筋混凝土支撑和钢支撑在控制地连墙变形上的差异不大;地连墙侧向位移最大值在开挖深度的1％以下,最大位移发生的位置一般位于开挖点以下4m至开挖点...     

大断面越江盾构隧道管片接头选型研究

文章针对越江水下盾构隧道管片接头设计,采用三维有限元对典型接头方案中不同螺栓位置和土水压力计算控制点下的接头抗弯刚度、接缝张开度和张开高度、螺栓应力等进行了数值计算和对比分析,研究分析了手孔和螺栓数量及布设位置、尺寸等对大断面越江盾构隧道管片接头选型及设计参数的影响.研究结果表明,工程设计中此类接头应在满足接头抗弯刚度和接缝张开度的前提下采取减少手孔数量、均布手孔位置、调整螺栓中心位置和尺寸、施加螺栓预紧力等措施,以达到提高结构防水性和整体承载能力的目的.     

福州地铁过江通道泥水盾构弃浆在壁后注浆材料中的再利用

采用泥水盾构掘进隧道会产生大量的废弃泥浆,其处理和运输不仅需花大量的费用,还有可能产生严重的环境污染问题。基于此,文章以福州地铁厚庭—桔园洲区间隧道泥水盾构下穿乌龙江施工为例,研究了利用泥水盾构废弃泥浆配制壁后注浆材料的可行性,采用正交试验对影响砂浆性质的水胶比、粉灰比、砂胶比、泥浆比重4个因素进行了综合优化,并探讨了它们对壁后注浆材料的影响规律。结果表明:(1)水胶比和泥浆比重是影响壁后注浆砂浆稠度、流动度和泌水率的主要因素;(2)水胶比和粉灰比是影响其凝结时间的主要因素;(3)水胶比、胶砂比和泥浆的比重是影响砂浆密度的主要因素;(4)通过控制泥浆比重和水胶比可以配制出工作性能和强度性能良好的壁后注浆材料。     

大体积承台低温施工温控工艺

文章以乌兰木伦河三号桥P2主拱座混凝土工程为例,介绍了5 310m~3混凝土在最低-5℃气温下的浇筑措施及最低-17℃气温下的养护措施,并从温控角度出发,通过理论计算与实际施工措施,实现混凝土的低温浇筑及"内降外保"养护,为低温情况下的大体积混凝土施工提供可靠的工程借鉴。     

拼装方式对盾构隧道衬砌结构变形和内力的影响分析

文章结合广州地铁区间盾构隧道管片衬砌结构设计,采用梁-弹簧模型计算法对不同拼装方式下的盾构隧道衬砌环变形和弯矩、轴力、剪力等内力分布以及衬砌环变形量和内力随隧道埋深的变化规律进行了探讨和分析.通过对盾构隧道装配式衬砌结构变形和内力分布规律及影响因素的系统研究,深入探讨了拼装方式对盾构隧道管片衬砌结构设计的影响.     

海底盾构隧道孤石爆破预处理关键技术

文章针对基于孤石形状、分布位置的随机性及其高强度,盾构机无法直接掘进通过这一工程难题,在前期物探及钻孔验证的基础上,对钻孔参数和爆破方案设计进行了分析;通过采用对临近隧洞爆破震动跟踪监测和爆破后炮孔取芯验证的方法,总结出了一套针对海底盾构区间孤石爆破预处理的施工方法.