基于流固耦合的海底隧道注浆圈渗流场影响分析

将存在裂隙的岩体视为等效连续介质,建立海底隧道稳定渗流分析计算模型,并对渗流场相关特性进行探讨;结合青岛胶州湾海底隧道工程计算注浆圈对渗流场影响.结果表明:海底隧道防排水应采取“以堵为主,限量排放”的原则;注浆圈堵水效果与其厚度相关,且注浆圈厚度与其渗透系数成正比.但当围岩渗透系数与注浆加固圈渗透系数之比大于100,且注浆圈厚度不小于10 m时,注浆圈渗透系数、注浆圈厚度对隧道涌水量均影响不大;隧道涌水量和控制排水量之差越大,衬砌外水压力越大;为减少涌水量,可以采用注浆圈封堵地下水渗流通道,衬砌外水压力将显著降低.当处于自由排水阶段时,衬砌不承担水压力,隧道涌水量与控制排水量相等.     

复杂条件下海底隧道全断面帷幕注浆技术研究

厦门翔安海底隧道是我国大陆地区第一座海底隧道。隧道所处地段地质条件复杂,海域地段存在多处风化深槽,岩体主要为全强风化花岗岩,岩体强度低、自稳能力差,安全穿越风化槽是隧道施工的难点。结合实际施工情况对全断面帷幕注浆技术进行阐述。     

海底隧道预注浆加固效果检查与评价

以青岛胶州湾海底隧道断层F4-4第一循环预注浆为背景,针对海底不良地质段隧道预注浆效果进行研究。为了合理地检查及评价海底隧道预注浆效果,首先采用公式法和数值法对断层F4-4处的3个断面进行隧道开挖涌水量计算;然后通过布置注浆检验孔,对涌水量进行实地测量;最后,分别将无注浆情况下和注浆情况下用公式法、数值法计算涌水量和实测涌水量进行比较。得出:(1)剖面1和剖面3用公式法的计算结果大于数值法的计算结果,剖面2相反;(2)随着注浆圈厚度的增加隧道开挖涌水量减小,当注浆圈厚度大于5 m后,涌水量的变化趋于平缓;(3)在相同注浆圈厚度的情况下,随着注浆圈渗透系数的减小,隧道开挖涌水量也相应的减小,当注浆圈渗透系数小于一定值时,隧道开挖涌水量的减少并不明显;(4)在断层F4-4开始阶段,用3种方法所得涌水量值相近,同时说明本循环注浆达到设计预期目标。     

海底隧道涌水量的预测及其应用

海底隧道深埋于海水以下，处于高水压富水区，涌水是海底隧道的最大威胁。涌水量预测是海底隧道防排水设计和施工措施制定的依据。采用理论分析方法，推导了均质围岩中海底隧道注浆圈外表面、衬砌外水压力及涌水量的理论解析公式，并分析了涌水量与各量值之间的关系。通过对地下水渗流场数学模型研究，采用等效连续介质模型用数值方法分析了隧道渗流场的分布，计算出海底隧道的每延米涌水量，并与理论解析解进行了对比分析。结果表明：海底隧道的涌水量不仅与围岩和注浆圈的渗透系数的比值关系密切，而且还与隧道的半径、远场水压力、注浆圈的半径有关；数值计算所得结果与理论解析公式计算得到的涌水量基本一致；为了确保海底隧道施工及运营的安全，应采取“以堵为主，限量排放”的治水方案。     

厦门翔安海底隧道土石交界软弱地层全断面注浆试验研究

研究目的:厦门东通道(翔安隧道)设计要穿越F1、F2、F3、F4 4个风化深槽(囊),为了保证海底隧道顺利通过风化深槽(囊),在服务隧道土石交界不良地质段,进行了全断面超前预注浆试验,为顺利通过海底风化深槽(囊)打下基础,并为其它类似工程提供参考.研究结论:全断面超前预注浆处理全强风化软弱地层效果好,但注浆过程中要严格控制注浆工艺和注浆参数.注浆工艺以前进式分段注浆为主,可结合后退式注浆;海底风化槽注浆纵向加固长度不宜超过25 m,径向加固范围服务隧道建议为轮廓线外4 m,行车隧道建议为轮廓线外5 m;注浆材料宜采用超细水泥.     

海底隧道注浆材料试验研究

通过试验分析了普通硅酸盐水泥-水玻璃和矿渣硅酸盐水泥-水玻璃浆液的基本性能.利用正交试验设计方法,以抗压强度为主要指标,对浆液的配比进行了优化设计.通过时两种浆液材料同龄期试块抗压强度的对比发现,矿渣硅酸盐水泥的抗海水腐蚀性能明显好于普通硅酸盐水泥.将优化配此后的浆液用于青岛胶州湾海底隧道注浆加目,收到了良好的效果.     

海底隧道注浆材料试验研究及工程应用

研究目的:在海底隧道建设过程中,注浆能否达到加固围岩、防渗止漏的目的,浆液的配方至关重要。注浆材料的强度和耐久性是海底隧道长期正常工作的重要保障。海水环境引起的化学侵蚀、物理侵蚀以及自身因素的影响是注浆材料侵蚀破坏的主要因素。本文针对普通水泥、矿渣硅酸盐水泥和水玻璃组成的注浆材料开展正交试验,通过试验分析了普通硅酸盐水泥-水玻璃和矿渣硅酸盐水泥-水玻璃浆液的基本性能;利用正交试验设计方法,以抗压强度为主要指标,对浆液的配比进行了优化设计。研究结论:通过对两种浆液材料同龄期试块抗压强度的对比发现,矿渣硅酸盐水泥的抗海水腐蚀性能明显好于普通硅酸盐水泥。将优化配比后的浆液用于青岛胶州湾服务隧道地表注浆加固,收到了良好的效果。     

青岛海底隧道帷幕注浆施工技术研究

青岛海底隧道是我国在建的第二条海底隧道,隧道围岩复杂,地下水十分丰富,并穿越多条断层破碎带,其中帷幕注浆施工技术是海底隧道施工的灵魂性技术,直接决定了工程的成败。立足于青岛海底隧道施工实际,从注浆方式选择、帷幕注浆试验、地质分析、机械设备配备、注浆参数确定、注浆工艺、注浆结束标准及注浆检查等多方面进行介绍,提出适用于青岛海底隧道地质情况的注浆方案,加快了每循环注浆速度,每循环注浆周期缩短为13 d。     

长大隧道浅埋暗挖穿越富水区域注浆技术

注浆堵水是解决富水区浅埋段隧道渗水的有效措施。以成昆线广通至昆明段扩能改造工程秀宁隧道2#斜井富水区浅埋段为依托,系统介绍了采用洞内径向注浆与地表注浆综合处理技术,有效解决了隧道渗水的难题,从而确保了隧道的施工安全和工程质量。     

盾构隧道注浆抬升浆液配制技术

注浆抬升是1种治理软土地区盾构隧道不均匀沉降的技术。其中,浆液性质是治理效果的关键因素之一。而浆液的初凝时间关系到注浆方案的确定,浆液后期强度关系到隧道治理的长久效果。结合宁波轨道交通某区间沉降治理,通过对不同配比的双液浆及单液浆展开研究,进行了大量室内试验,测定了2种浆液的初凝时间及抗压强度,为相关的盾构注浆施工提供参考。     

地铁隧道下穿人行天桥注浆加固技术

北京地铁7号线湾子站—达官营站区间采用矿山法施工,并通过注浆加固措施成功实现暗挖隧道下穿人行天桥。文章简要介绍工程中注浆支护方案选择、后退式深孔灌注双液浆施工方法、后退式深孔全断面注浆施工方法,以及注浆检测与效果评价。     

观音山隧道软弱围岩超前预注浆施工技术

结合工程地质概况,通过对地质雷达和超前水平钻探结果的分析,提出采用超前预注浆的加固方案,并从止浆墙的施作、超前预注浆的加固范围、注浆工艺过程等方面阐述了其施工技术,最后对注浆效果进行了检查评估,达到堵水和加强围岩稳定的目的,为今后类似工程的施工提供参考。     

乌鞘岭特长隧道注浆堵水施工技术研究

结合兰新线兰武段增建二线控制工程乌鞘岭特长隧道8号斜井左、右线的注浆堵水施工,讨论了注浆堵水的原则,详细介绍了注浆方案、注浆材料的性能、注浆材料的分类和选用,分别阐述了针对不同渗水情况而采取的超前注浆、局部顶水注浆和周边径向注浆等的关键技术。最后给出了注浆参数、注浆结束标准和工艺过程。     

炭质页岩隧道循环式高压注浆预加固技术

针对层状炭质页岩地层中隧道围岩破碎,遇水易软化等特点,依托郑万高铁罗家山隧道,通过方案比选,确定了采用循环式高压注浆预加固技术;同时对注浆参数进行了多工况的现场试验,明确了采用稀浆(水灰比3∶1)劈裂,浓浆(水灰比0.5∶1)灌注的施工方法,确定了相应的岩体注浆参数;注浆施工时应采用高压风代替传统清水清孔,浆液配置时通过添加减水剂来减少水的用量。实践表明,采用循环式注浆预加固处理后,浆液沿层理扩散且能形成较高强度的结石,有效控制了围岩变形,为隧道的安全施工提供了保障。     

深埋山岭隧道帷幕注浆段衬砌外水压力研究

通过建立深埋山岭隧道的渗流模型,分析外水压力对支护体系的荷载影响,推导出帷幕注浆段衬砌外水压力的计算公式以及隧道内最大涌水量公式,并就理论公式结合工程实际情况展开探讨。同时,对太行山隧道帷幕注浆段外水压力进行现场测试。测试数据表明,由于监测时间较短、测点选择等原因,虽然帷幕注浆段衬砌外水压力较小,但考虑到后期外水压力的增加,为确保隧道运营期安全,需加强高压富水段外水压力持续监测。     

新宝塔山隧道浅埋段注浆加固技术

注浆技术是地层加固的重要技术之一。新宝塔山隧道施工条件较为复杂：地层岩性差、不良地质条件多、新建隧道与既有隧道相邻、穿越较多的地表建筑物、存在局部覆土较浅地段等。结合新宝塔山隧道浅埋段注浆加固工程,介绍了浆液类型选择,注浆参数的确定和注浆工艺的完善等。     

圆梁山隧道高压富水区充填型溶洞注浆技术

介绍圆梁山隧道平导高压富水区充填型溶洞的注浆和超前支护方案、注浆材料及注浆工艺 ,并针对注浆效果评定标准进行探讨