盾构隧道壁后注浆压力分布模型

为探讨盾构隧道壁后注浆压力在环形盾尾空隙中的传递过程,用旋转粘度计对硬性浆液的流变特性和流变参数进行了测定.试验结果显示,硬性浆液属于宾汉姆流体,其塑性粘度为1~4 Pa.s,动切力介于10~40 Pa之间.用宾汉姆流体描述硬性浆液的流变特性,导出了其注入盾尾空隙过程中注浆压力的传递公式,并用Soph ia隧道的监测结果验证了注浆压力分布模型的合理性.     

基于驱替效应的盾构壁后注浆微观模型分析

当盾构隧道位于水位线以下时,为了分析壁后注浆浆液驱动地下水体过程,基于毛细管组渗透理论,将浆液的渗流路径概化为毛细管,考虑牛顿流体浆液驱动地下水(牛顿流体)进行扩散,推导了半球形及柱形模型浆液渗流扩散半径计算式,并讨论了注浆压力、浆液水灰比、地层渗透系数的影响.研究结果表明:浆液扩散半径主要与注浆压力、渗透率、注浆时间...     

基于球孔扩张的盾构隧道壁后注浆压密模型

为研究盾构隧道壁后注浆的压密效应, 假设压密阶段浆体在土体中呈半球形扩张。应用弹塑性理论对球形浆体的扩张过程进行了理论推导, 建立了盾构隧道壁后注浆压密模型, 计算了压密注浆体的扩张率、土体塑性区扩张率以及注浆对管片产生的压力, 分析了注浆压力和土体的弹性模量、粘聚力、内摩擦角等特性参数对管片压力荷载的影响。分析结果表明: 注浆对管片的压力随着注浆压力和土体泊松比的增大而增大, 随着土体弹性模量、粘聚力和内摩擦角的增大而减小; 注浆对单位面积管片产生的压力不随注浆压力和土体特性的改变而改变; 注浆对管片产生的压应力随着远离注浆孔而减小。     

盾尾同步注浆模拟试验研究

盾尾同步注浆区域位于盾构隧道管片壁后,由于其空间的封闭性,难以对浆液的扩散情况进行观测,从而导致目前同步注浆材料的分布特性尚不明确。为此,研发了一种盾尾同步注浆模拟装置,进行了盾尾同步注浆模拟试验研究,对同步注浆过程中的土体内部的压力变化与上部土体的沉降进行了研究。结果表明,注浆开始后出浆口移动轴线上方土体内部的压力在注浆压力的影响下逐渐增大,在出浆口远离后逐渐减小,与此同时轴线两侧的土体压力逐渐增大,产生了明显的土拱效应;注浆稳定后浆液的内部压力主要由上部荷载决定,与注浆阶段注浆压力的大小无直接关系;注浆过程中引发的地表沉降的大小主要由注浆压力决定,其次受到浆液性质的影响;凝固后的注浆体横向上在出浆口附近厚度较小,两侧较大,纵向上厚度分布较为均匀。     

渗透注浆扩散理论探讨

本文在现有渗透性注浆理论基础上,考虑毛细力情况下,运用渗流力学对平面径向流、球形向心流两种渗透性注浆模型进行了推导,得到了球形和柱形渗透性注浆扩散公式.并以球形扩散公式为例,结合工程实例和现有常用的Maag球形扩散公式比较,从结果可初步推断:由Maag公式计算注浆所需时间偏小,本文所推导公式相对Maag公式更接近工程实际.最后对注浆参数对扩散半径的影响进行探讨,得到扩散半径对注浆参数的变化均较敏感,采用Maag公式和本文公式得出的趋势基本一致.     

渗透注浆扩散理论探讨

本文在现有渗透性注浆理论基础上,考虑毛细力情况下,运用渗流力学对平面径向流、球形向心流两种渗透性注浆模型进行了推导,得到了球形和柱形渗透性注浆扩散公式.并以球形扩散公式为例,结合工程实例和现有常用的Maag球形扩散公式比较,从结果可初步推断:由Maag公式计算注浆所需时间偏小,本文所推导公式相对Maag公式更接近工程实际.最后对注浆参数对扩散半径的影响进行探讨,得到扩散半径对注浆参数的变化均较敏感,采用Maag公式和本文公式得出的趋势基本一致.     

松散区盾构隧道注浆控制技术研究

以太达村隧道为工程背景,根据隧道注浆理论,结合现场实地考察,制订相应的施工方案。在松散区利用隧道注浆控制技术进行施工,并对隧道注浆机理和施工结果进行研究。研究结果显示,随着注浆压力和材料水灰比数值增加,隧道体积收缩率呈现较快增长,但变化曲线呈现非线性增加,注浆压力和材料水灰比对隧道体积收缩率有影响,对变化曲线的峰值没有影响。盾构隧道注浆控制技术使隧道工程质量有明显提升,同时也为其他工程地质条件下的隧道注浆研究提供参考。     

海域环境下泥水盾构同步注浆浆液性能试验研究

盾构掘进同步注浆是控制隧道变形的关键工序,如何确保海水环境下同步注浆性能满足要求是施工必须考虑的问题。以苏埃通道工程盾构隧道为背景,通过浆液对比试验,得到海水拌制的同步厚浆在流动性、凝结时间、抗折强度、抗压强度和固结收缩率指标上均优于淡水拌制的同步厚浆;开展了海域环境下浆液配比的正交试验,分析影响浆液性能的主要因素,发现水胶比、胶砂比、膨水比、灰粉比和泥粉比与浆液的坍落度、稠度、泌水率和凝结时间呈现不同的相关关系;以坍落度为主要控制指标,确定保证施工效果的最佳配合比,并在施工中取得了良好效果。     

洞内微扰动注浆在已运营盾构隧道收敛变形治理中的应用

介绍了国内首例在洞内针对已运营盾构隧道进行微扰动注浆加固治理收敛变形的案例,针对注浆后隧道的收敛变形进行分析对比。该技术的成功运用可供类似工程参考,为轨道结构盾构隧道安全运行提供保障。     

复合地层盾构施工泡沫剂与同步注浆参数研究

为降低近接线盾构施工对周围环境的影响,对南京城际轨道交通盾构隧道下穿句容河区间段复合地层的注浆参数进行研究。通过分析现场施工实测的土仓压力与注浆压力、注浆量之间的关系,确定以土仓压力为依据的注浆压力和注浆量的预测公式。研究结果表明:以土仓压力为依据的盾构注浆压力和注浆量可以很好地指导盾构注浆施工。     

隧道施工中盾尾同步注浆实施

盾尾注浆可以有效地提高隧道的防水质量,但浆液配合比设计困难,对浆液基本特性分析后,通过多次试配确定设计配合比,并在实施过程中对配合比进行优化。使盾尾同步注浆顺利实施。     

盾构隧道管片力学模型的一种修正方法

为更准确的分析盾构隧道管片的变形特性,对常用的惯用法模型进行修正。并基于修正模型推导管片的位移解析解。结合哈尔滨地铁1#线工程资料,基于修正模型计算管片位移的数值解和解析解,同时计算基于惯用法模型的位移数值解,并将特殊位置处的位移进行对比分析。结果表明,对惯用法模型的修正是合理的,基于修正模型求得的位移解析解是正确的。     

类矩形盾构隧道衬砌结构设计模型研究

为了得到适用于类矩形盾构隧道结构设计模型,通过整环足尺试验模拟类矩形盾构隧道在正常运营工况下的实际受力,得到试验结构的变形和内力,采用等效刚度模型和梁-弹簧模型对试验结果进行分析,得到有效的类矩形盾构隧道结构设计参数. 结果表明:采用等效刚度模型作为类矩形盾构隧道结构计算模型,难以得到同时符合结构长短轴变形的管片刚度折减系数;采用梁-弹簧模型作为类矩形盾构隧道结构计算模型,结构变形和结构内力计算结果和足尺试验结果较为匹配,能真实反应类矩形盾构隧道结构受力,选用梁-弹簧模型作为类矩形盾构隧道结构计算模型更为合理,所研究类矩形结构管片接缝的抗剪刚度建议为341 × 106～368 × 106 N/m;负弯矩接缝抗弯刚度建议为114 × 106～491 × 106 N?m/rad,正弯矩接缝抗弯刚度范围为85 × 106～177 × 106 N?m/rad.      

大型地下结构下修建盾构隧道模型试验

采用三维相似模型试验，研究了在南京玄武湖公路隧道下新建地铁盾构隧道时，两重叠隧道间的相互影响．试验结果表明：盾构隧道施工对玄武湖隧道周围土体的扰动十分有限，不会产生因下方土体变形过大导致玄武湖隧道出现“漂移”现象；对玄武湖隧道下方土体进行加固和加设抗拔桩后，结构附加内力和变形值明显减小；地表下沉很小，不会造成路面结构破坏．最后，用有限元计算进行了对比分析，表明盾构隧道施工中，玄武湖隧道和盾构隧道是安全的，不需进行特殊处理．     

黏土隧道小导管注浆离心机模型试验

为探讨小导管注浆范围对隧道稳定性及地面沉降的影响,进行了超前导管注浆加固机理与性能优化的系列离心机模型试验.试验隧道在平面应变条件下的超固结黏土中开挖,小导管注浆加固区设置在圆形隧道开挖面外围,采用具有一定刚度的环状合成树脂模拟.试验结果表明:随着小导管环向布置范围的扩大,隧道塑性区及滑移面由拱顶向拱脚转移,深部土体逐渐开始参与承载,隧道稳定性提高;"洞侧加固"方案对提高加固效果最为经济;覆跨比等于2时,该方案可使黏土隧道施工期间的最大地面沉降减小约10%.      

压力注浆在高速公路路基塌陷治理中的应用

详细介绍了采用压力注浆法对采空区引起的公路路基塌陷进行治理的施工情况.治理后的地基承载力达到了规范要求,说明该种方法在治理采空区引起的公路路基塌陷是可行的.在采用压力注浆法治理公路路基塌陷时,需要通过注浆试验确定合理的设计参数、选择性能良好的施工设备、制定切实可行的施工工艺以及一套完整的质量保证体系.     

中央大道海河沉管隧道基础注浆施工技术

基于天津市滨海新区中央大道海河隧道工程处于滨海相软土地质、高地震区进行设计与施工,为满足管段基础承载力与抗震性能要求,基础采用60cm厚碎石与40cm厚膨润土砂浆相结合。碎石基础在管段沉放前完成,浆液基础在管段沉放对接完毕后进行,基础施工分为三阶段,即管段预制、管段浮运沉放、基础注浆阶段,经历了管道预埋、水囊袋安装、管段碎石初步锁定、排气通道设置、管内注浆等工序环节,施工工艺复杂,水下施工安全影响因素多,质量控制难度大。在注浆过程中应用较为先进的冲击映像法监控技术进行综合评价,保证了施工质量安全,经后续施工部位验证以及监控测量,密实度达96%以上,满足了设计沉降量、密实度、强度等相关性能要求。     

超大盾构始发洞门密封技术

洞门密封施工是确保盾构安全始发、正常掘进的关键环节之一,南京长江隧道作为超大直径盾构隧道,盾构始发技术难度大,安全风险突出。工程实践中采用预埋密封钢环、橡胶帘布密封、二次密封及注高分子堵漏材料等技术措施确保了盾构安全始发,对今后类似工程的施工有较好借鉴意义。