大断面矩形顶管穿越粉土黏土互层土体扰动试验研究

城市地下空间的综合利用使得顶管技术朝着异形大断面方向发展,如何有效控制异形断面顶管施工引起土体扰动的问题已成为当前顶管施工技术重要课题。本文依托实际工程,综合探讨了大断面、高水位矩形顶管在粉土、黏土互层地质条件顶进过程中引起的一系列土体位移与孔隙水压力的变化,并依据得到的变化规律,分析得到大断面矩形顶管施工引起土体扰动划分准则,揭示施工过程中土体的一般扰动规律,为类似工程提供参考与借鉴。     

顶管施工对相邻平行管线的影响研究

顶管施工是继盾构施工后逐步发展起来的一种地下顶管施工方法,顶管顶进施工会对周围的土体造成扰动并对临近管线产生影响,施工时应控制穿越过程中的地面隆起与顶管顶进的路线与变形,避免危及行车安全及周围建筑物。文章建立顶管-平行管线-土体情况下的 ABAQUS 模型,对平行管线水平与竖向位移大小进行研究,探讨顶管顶进过程中对地下管线的影响;同时对控制变形的措施进行探讨,以保证顶管顶进施工过程中无不良影响。     

浅覆土大管径高水位穿既有道路顶管施工技术

成都锦江东22路西段雨水管道(Y0～Y1)需穿越既有市政道路后,连接对侧既有雨水管网流入锦江。经技术方案对比分析,结合类似工程施工经验,为保证既有道路车辆的正常通行、避免开挖路面造成的市容环境扬尘污染、不影响城市居民正常生活出行等,采用顶管结合人工挖掘施工的方法。本文主要阐述在浅覆土、大管径、高水位,且地质条件较差的施工条件下,通过采取合理井点降水、顶管工作井及后背墙施工,以及管道前方土体加固等施工工艺,保证了顶管施工的顺利进行。同时结合道路沉降监测,沉降量控制在允许范围内,确保了顶管施工质量和市政道路的正常通行使用,为今后类似工程提供了可参考实例。     

超大直径顶管工程周边环境保护技术研究

本文结合上海市污水治理白龙港片区南线东段直径4 m钢筋混凝土顶管施工,重点对超大直径曲线顶管工程的主要施工过程中关于周边环境保护的相关技术,在防止周边土体沉降造成的地表环境破坏及减少泥浆排放对土体造成污染的方面的运用进行阐述。     

多因素影响下顶管施工引起土体变形计算研究

为解决圆形顶管施工穿越特殊地层(如下穿切割塑料排水板)时引起地层变形的影响分析等问题,考虑刀盘挤土效应产生的正面附加压力、顶管与土体之间非均匀分布的侧向摩擦力,因塑料排水管的切削而不能忽略的顶管机刀盘的正面摩擦力引起的地层变形,基于Mindlin解得到在顶管施工阶段地表竖向位移计算公式;最后结合顶管工程项目实例验证计算方法的合理性,并与实测结果对比。分析结果表明:考虑多因素共同影响的地表沉降曲线与现场实测值较为吻合,能够反映顶管顶进过程中纵向地表沉降规律,总体表现为先隆起后沉降。沉降最大值位于开挖面后方8 m左右处;隆起最大值位于开挖面前方5 m左右处。在本文所考虑的影响因素中,影响程度最大的是顶管刀盘的正面附加推力,在沉降变形最大值中占比约为80%,在隆起变形最大值中占比约为56%。选取不同断面分析对比不同深度处土体沉降情况,沉降突变及差异主要表现在顶管轴线两侧12 m范围内。沉降槽曲线近似服从正态分布,不同土层深度的土体沉降最大值均位于顶管轴线正下方。在土体深层沉降中,随着与顶管轴线距离的增加,曲线不再满足随着深度的增加沉降值增大,反而在距离轴线4~6 m远处出现反转,直至随着深度的增加沉降值反而减小。     

大断面矩形顶管隧道施工引起的地面沉降分析

针对郑州市下穿中州大道的双线矩形顶管隧道,通过现场实测对双线隧道施工过程中地面沉降变化规律和分布特征进行分析。研究结果表明:大、小矩形顶管隧道施工对地面沉降的影响范围分别为大、小顶管隧道宽度的1. 4倍和1. 5倍,对刀盘前方土体的扰动范围分别为大、小顶管隧道宽度的1. 3倍和3. 0倍;管节脱离矩形顶管机尾7 d后地面沉降趋于稳定;倒锥形壳体锥度设置过大、前后壳铰接处漏浆和土仓压力设置不合理是诱发地面沉降的关键因素。     

超浅埋大直径管幕下穿特级火车站微扰动施工关键技术研究

太原市迎泽大街下穿火车站通道工程采用新管幕法施工,为国内首例大直径管幕下穿运营火车站的工程。工程地质及周边环境复杂,为减小对周边土体及站内轨道、雨棚、站台等周边环境的影响,保证车站正常运营,管幕施工时必须采用微扰动施工技术。以该工程为背景,采取数值模拟计算管幕施工对周边土体及重要建筑的影响,预估施工风险。对管幕施工中顶管掘进机选型、管节结构与密封、顶管精度控制、顶进参数控制、膨润土触变泥浆、障碍物处理、触变泥浆置换等关键技术进行了研究及应用,经实践证明管幕施工对地层及周边环境的扰动较小,满足车站正常运营要求,也进一步加快了新管幕法的推广应用。     

地铁车站管幕预筑法施工注浆技术

管幕预筑法施工地铁车站的优点是能够保证周围土体零沉降,其核心保证措施就是在施工全过程中向周围土体注浆。这种注浆工艺既要保证周围土体能够及时得到加固,不发生土体沉降,又要产生良好的止水效果,还必须尽量减小钢管外壁的侧摩阻力,才能保证顶管等施工作业的顺利进行。文章从分析管幕预筑法对注浆工艺的要求入手,研究了各种注浆浆液的性能特点,提出采用不同浆液分阶段注浆的新思路,实践中收到良好的应用效果。     

成槽机液压抓斗改造及其在地连墙穿越既有管线施工中的应用

目前,城区地铁施工受到各类既有地下管线的限制,地下管线拆改极大地影响地连墙的工期.而传统SG系列成槽机液压抓斗在地连墙成槽施工时只能直上直下,不能掏挖既有管线下的土体,因此,一旦既有管线拆迁滞后,必然耽误工程施工进度.针对这一问题,提出成槽机液压抓斗改进方法,可达到利用抓斗侧齿和斗齿削切侧向土体的目的,该方法既减少既有管线对地连墙施工的影响,又保证了既有管线的正常使用,可有效节约施工成本.     

特殊条件下地下连续墙导墙的施工处理

<正>地下连续墙(简称地连墙)施工中,导墙不但对抓斗成槽起导向作用,同时作为液压拔管机起拔接头管及场内大型机械设备移动产生附加荷载的承重结构,起到稳定槽口及周边土体的作用,因此,导墙的施工质量是地连墙施工成功与否的关键。     

大断面矩形顶管隧道开挖面稳定性三维极限分析方法

顶管法因具有综合成本低、施工周期短、环境影响小、不影响交通和施工安全性高等优势,已被广泛应用于地下人行通道和地下综合管廊等城市地下工程建设中,且以空间利用率高的大断面矩形顶管隧道最受青睐。针对当前大断面矩形顶管隧道开挖面稳定性分析方法问题,基于空间离散化技术,假定破裂面满足相关联流动法则,建立矩形顶管隧道三维离散化分析机构,并基于逐点生成机理形成微元三角形,若干微元三角形相连共同构成一个多面体来近似描述开挖面前方的土体破坏区,形成矩形顶管隧道三维破坏面,进而构建出矩形顶管隧道开挖面三维失稳破坏模型。根据极限分析上限定理,结合矩形顶管隧道三维离散模型和速度场,推导出矩形顶管隧道开挖面支护力的计算公式,建立大断面矩形顶管隧道开挖面稳定性三维极限分析方法,并基于Matlab平台开发了相应的计算程序,实现了开挖面极限支护压力的计算。最后,结合2个工程实例开展了模型可靠性验证,结果表明：计算结果与实测值吻合较好,误差在10%以内,可指导相关工程设计与施工。     

带锁扣管幕顶管顶力研究

在管幕法顶管施工中,顶力计算的准确性对后续配套设备的选择至关重要,但现有的计算公式均未考虑锁扣对顶管顶力的影响.依托上海轨道交通14号线桂桥路站管幕段工程实例,对管幕顶管锁扣设计进行了介绍,并研究了锁扣对顶管顶力影响的机理.锁扣会阻碍泥浆套形成的完整性,增加顶进的摩阻力.锁扣挤压通过加固区时,会造成加固土体塑性破坏,对锁扣产生穿越加固区阻力.对分仓管、基准管、承插管和闭合管等4类顶管的实测顶力分别进行分析,提出带锁扣顶管顶力的计算公式.计算结果与实测顶力较为吻合,可应用于类似工程的顶力计算.     

彼得堡地下地质工程的施工方法

<正>地下工程要比普通建筑的危险因素多得多。为使总风险可接受,应当认真研究每一个风险因素。如果不能化解这些因素,也应尽量把风险降至最低。常用2种地质工程施工工艺,即土体防护墙和喷浆工艺施工方法。土体防护墙是一种整体式钢筋混凝土墙,适用于深沟施工,就是使用专用挖沟机在膨润土灰浆保护下进行挖沟,不断挖沟不断填上新拌好的灰浆,然后在沟上面做锁口圈。土体防护墙的深度取决于土壤条件和地下空间的限界尺寸,并要通过计算来确定。彼得堡的地质土壤有一种怪异的特点,在这     

土压平衡矩形顶管施工土体改良泡沫剂试验研究

根据土压平衡矩形顶管施工对圆砾土改良泡沫剂性能的要求,所选用的泡沫半衰期需5 min,发泡倍率在5~20倍。鉴于此,本次试验选取了5种发泡剂和2种稳泡剂,通过单配和复配,配置出数组发泡体系。通过搅拌法及罗氏泡沫仪法试验测定了各种发泡体系的发泡倍率和半衰期,并对各组发泡体系的发泡性能及经济性进行了综合评价,最终提出2种满足土压平衡矩形顶管施工土体改良的新型发泡体系。     

双层大断面顶管法在上海轨道交通14号线静安寺站施工中的应用

针对上海轨道交通14号线静安寺站顶管工程的特点和难点,针对性地提出了复合管节设计、防水设计、抗震设计、管节耐久性施工、顶管装备研发、顶管近距离施工及环境影响控制等设计和施工关键技术,有效解决了14号线静安寺站顶管施工难题。     

上海青草沙严桥支线工程顶管施工技术

上海青草沙严桥支线顶管工程QYZ-C8标属长距离顶管,管道穿越地下公用管线构筑物等,地质条件复杂,经顶管设备比选,采用φ3600土压平衡顶管机进行顶管施工。介绍了顶管施工工艺原理、施工布置及管道顶进技术。     

顶管工程施工技术

顶管施工减少了大量前期工作,包括建筑物拆迁及围护、公用管线搬迁等问题.特别是可以在不中断行车的情况下穿越铁路施工,是近年来发展非常迅速的施工方法.通过以钢筋砼套管顶管工程为例,介绍顶管施工的主要工作流程方案,并简要分析顶管施工过程中的偏差原因和常用的纠偏措施,以期对类似顶管工程施工起到一定的指导作用.     

浅埋矩形顶管施工对临近管线与地表的影响研究

矩形顶管施工引起的地表变形特征与圆形顶管或盾构隧道存在显著差异。为了明确浅埋矩形顶管施工过程中的地表沉降特征以及顶管施工对下方既有盾构隧道的影响,根据现场矩形顶管施工监测结果,分析矩形顶管施工过程中地表的变形规律,以及顶管下方既有盾构隧道的变形情况。传统的Peck公式适用于圆形顶管或圆形盾构隧道,因此采用改进的Peck公式来描述矩形顶管引起的地表变形特征;根据现场监测分析顶管施工引起的地表变形、管线变形和下卧隧道沉降规律。研究表明：改进的Peck公式相比于传统的Peck公式可以准确描述矩形顶管施工引起的地表变形规律;顶管施工引起地表和上方管线的沉降规律是一致的,但与下卧隧道的变形规律存在显著差别。     

土钉墙支护设汁与施工

土钉墙支护是原位土体通过土钉的加强,在坡面上喷射混凝土,形成一个土体加固区带,以此来抵御加固区带外的土压力和其他作用力,从而使开挖边坡稳定,广泛地应用于基坑支护工程中.本文以工程实例,钟对土钉支护技术特点,从设计、施工入手,探讨土钉墙支护体系理论在工程中的应用.     

宁波软土地区相连深基坑开挖施工时空效应实测分析

软土深基坑施工期变形具有明显的时空效应,以宁波软土地区相连深基坑为工程背景,对软土地区相连深基坑开挖的时空效应开展研究。基于基坑施工过程中地表沉降、地连墙水平位移、支撑轴力的监测数据,分析施工工序、开挖深度等因素对不同位置处基坑结构与土体的变形影响,并通过有限元软件对2基坑同时开挖的情况进行计算讨论。研究结果表明:采用2个基坑单独开挖的顺序,在一个基坑开挖时,已完成的地连墙或已封顶的车站结构将对这一侧的地表沉降和地连墙水平位移有较好的约束作用;地表沉降与地连墙水平位移在基坑长边上的值大于端头部分,且这2个变形值具有明显的深度效应,即随着开挖深度的增加,变形值增加更快;支撑轴力的变化主要受开挖土体的位置影响,越近的土体开挖,支撑轴力增加越大;若采用2基坑同时开挖的方式,控制中间部分地连墙的变形将是重点,施工安全也面临较大挑战。