隧道顶管救援液压顶管机应用

顶管救援法是在隧道发生塌方时利用液压千斤顶将一定直径的钢管顶穿渣土,人工清除管内渣土后形成逃生通道的救援方法。顶管救援液压顶管机采用锚固型后靠背和整体机架步进式顶进,充分保证了顶进力和顶进方向,顶进速度快。本文主要介绍了救援液压顶管机在隧道救援应用中的适用条件、配套机具材料、工作流程、注意事项等,并对后靠背精轧螺纹钢锚固长度确定进行了计算分析。     

强夯法处理软弱地基工程实例分析

通过现场夯击试验对强夯加固软土地基的夯击影响因素进行了分析.试验结果表明:随着夯击次数的增加,单击夯击沉降量不断变小而累计夯击沉降量逐渐增大,并趋于一个恒定值.夯击过程中土体会发生隆起现象,在距离夯点3 m处隆起达到最大值.随着夯击能的增加,夯击沉降量增大.在相同夯击能量下,重锤低落距的加固效果要优于轻锤高落距.     

强夯法处理娄新高速公路岩溶塌陷地基的现场试验研究

以娄新高速公路岩溶塌陷地基强夯加固工程为背景,对强夯法的主要参数设计、强夯试验和强夯加固岩溶地基效果进行分析。分别采用2000 kN·m、4000 kN·m夯击能进行强夯试验,并对夯坑的每击夯沉量、总夯沉量及夯坑周围地面隆起变形量和影响范围进行监测。试验结果表明：在4000 kN·m夯击能下最佳夯击次数为11击,夯实效率达到90％以上,远高于2000 kN·m夯击能的夯实效率,可以有效地加固岩溶塌陷地基。强夯后动力触探击数明显增加,1～12 m变化明显,表明4000 kN·m夯击能的影响深度达到了12 m。     

沟壑路段涵洞台背高频液压夯实工艺试验研究

青海新建川口—大河家高速公路沟壑路段采用了填方路基。为防止涵顶和过渡段路基产生差异沉降,结合现场实际对涵洞两侧不作拓宽处理,而是选用高频液压夯实机进行分层补夯,并开展了夯实工艺试验。试验结果表明:沉降检测指标应控制在10~20 mm;夯击厚度约1 m,夯点间距1.2 m时压实效果较好。     

太中银铁路岗城隧道突泥塌方处理

研究目的:岗城隧道位于陕西省横山县,为一单洞双线隧道,全长4 575 m.施工中发生突泥塌方,涌泥约1 000 m3,塌方处隧道埋深94 m,地表最大沉降5.137 m,针对突泥塌方段的特点,对于岩层加固进行了"大管棚+上半断面超前预注浆"法、夯管法和冻结法的比选,推荐采用"大管棚+上半断面超前预注浆"法施工.研究结论:(1) 岗城隧道突泥塌方处理方案选定合理;(2) 岗城隧道涌泥涌砂塌方地段的超前支护注浆加固是治理塌方涌泥有效的方法.(3) 岗城隧道突泥塌方处理证明了做好地质超前预报是安全施工的必要手段.     

高填方路堤强夯试验与数值模拟研究

在现场进行单点夯击试验,然后,通过数值模拟进行研究。得出:4种夯击能量在5.5 m的深度处的下沉位移均达到5.0~7.0 cm;但是在深度超过6.0 m之后产生的沉降量几乎相等,各点的地表隆起量只在夯锤边缘2.0 m内有影响,超过这个距离,夯击对土体的隆起量的影响甚微。数值分析和现场试验所揭示的土体应力应变规律相同且数值相近;对于直径为2 m的夯锤,土体在1200 kN.m夯击能作用下的有效影响深度为4~6 m,锤间距(中心距)不宜大于3.5 m。上述试验和数值模拟成果可为同类条件下路基强夯加固施工提供参考。     

挤密桩在红黏土地基中挤密效果影响因素试验研究

基于室内桩孔水泥土夯击试验,研究夯锤形状、夯锤落距和夯击次数对挤密力和压实系数的影响规律,建立拟合数学模型。研究结果表明:平底锤对桩底的挤密力最大,锥底锤对桩侧的挤密力最大。挤密力和桩体压实系数与夯击次数、夯锤落距之间存在对数函数相关性,用对数数学模型计算挤密力平均误差不超过7 k Pa,压实系数平均误差不超过2%;根据桩体压实系数的数学模型和挤密力随夯击次数的规律,以夯击能作为考量标准,提出最优夯击方案为锤底为锥形、30 cm落距和每层夯击30次。     

大断面软弱围岩隧道防塌方实时监测预警标准研究

研究目的:隧道事故统计分析表明,塌方发生数量和导致的人员伤亡远高于其他隧道灾害事故。在隧道施工中实现塌方前预警,可大大减少隧道塌方危害。而合理确定隧道塌方预警标准是实现软弱围岩隧道防塌方预警的关键,目前国内外未见成功的报道。因此,需要对隧道防塌方预警标准进行研究,以指导隧道安全施工。研究结论:(1)隧道变形量与水文地质条件、施工工法、施工进度等因素有关,目前规范中的标准值不适合直接应用于隧道塌方预警;(2)软弱围岩隧道防塌方实时监测不同于常规监测,关注的重点是拱顶相对于隧道底部或边墙的相对变形,因此采用相对变形量进行防塌方预警是可行的;(3)隧道防塌方实时监测预警基准值要根据目前规范位移限值、类似工程实测位移最大值和所在隧道工程实测数据综合确定;(4)现场试验表明,本文确定的隧道塌方预警基准值能满足隧道防塌方监测预警的需要,研究成果可应用于大断面软弱围岩隧道施工中。     

泥水平衡顶管机在拱北隧道曲线管幕工程中的应用

依托港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道曲线管幕工程,介绍在复杂地质条件下长距离曲线管幕顶管设备选型,以及选用德国海瑞克AVN1200TC泥水平衡顶管机的顶进、UNS导向、操作控制、泥水处理等四大系统,通过曲线顶管工艺试验和已完成的隧道中板处4根顶管的成功实践,从顶进精度控制、顶管施工对周边环境的影响和顶进工效等方面,对设备应用情况进行分析和评价,能够满足拱北隧道管幕工程施工需要。     

沙类土路基钢筋砼圆管顶进的研究

介绍了沙类土路基钢筋砼圆管顶进的基坑开挖方法,详细阐述了采用带＂鸭舌＂的钢＂帽檐＂防止顶进过程中的流沙塌方、采用分离式钢涨圈防止顶进中管节错位的施工方法。     

梁场强夯加固试验与数值模拟研究

结合某客运专线梁场强夯加固工程,根据强夯的动附加应力理论公式,分析了该梁场在2种夯击能量下以不同扩散角度进行扩散时的动附加应力的分布规律;利用数值模拟的方法,结合该梁场的地质条件,分析了该梁场在夯击作用下,夯点中心竖向位移随深度方向的衰减规律以及土体竖向位移随水平距离的变化规律.在对理论计算和数值模拟结果的综合分析基础上,结合强夯后检测结果,提出了强夯加固设计参数.强夯后地基承载力和夯击试验以及压缩模量计算结果表明,本次强夯加固效果显著.     

强夯加固煤矸石地基物理模拟试验研究

通过强夯加固煤矸石地基物理模型试验,研究了强夯冲击荷载作用下不同夯击能煤矸石地基的密实度、弹性模量、粘聚力、承载力等的变化规律。确定了一定夯击能作用下的煤矸石地基的承载能力,可为强夯现场施工参数确定提供参考。     

大断面黄土隧道斜井进正洞施工工艺

黄土隧道开挖期间,斜井进正洞衔接段是薄弱环节,尤其是客运专线双线大断面隧道的斜井进正洞衔接段,处理不当就会造成塌方。以郑西客运专线巩义隧道为例,阐述特殊条件下斜井进正洞处理方法,为类似工程施工提供参考。     

强夯置换法处理软土地基的模型试验研究

通过在室内建立与实体模型存在相似性的小比例尺寸模型,运用模型试验研究了一定条件下夯击过程中置换体的发展规律,分析了夯锤直径、夯击能量与置换深度的关系,探讨了夯击过程中夯点附近地面变形规律以及超静孔隙水压力变化规律,对研究强夯置换法处理软土地基的机理有重要的意义。     

武广客运专线五尖大山隧道不良地质段施工技术

五尖大山隧道是武广客运专线的控制性工程之一,其地质结构复杂,地下水丰富,岩层软硬不均,遇水易溶化,存在浅埋、断层、岩溶等不良地质现象,极易引起隧道坍塌。针对隧道进、出口断层处理,斜井涌水处理,对发生的原因进行分析,提出可行的处理方案,顺利通过塌方段,并提出预防塌方措施。     

强夯加固粉土地基超孔隙水压力增长规律研究

黄河冲积平原地层以粉土和粉质黏土为主,为研究该地区强夯加固地基的超孔隙水压力增长规律,进行了强夯现场试验。通过对超孔隙水压力的现场监测及试验结果的统计分析得出:夯击次数和地层埋深影响超孔隙水压力增长规律;其增长模式符合指数曲线模型,基于该模型推导出的超孔隙水压力增长计算公式经验证是合理的;随着夯击次数增加,浅层土体最先出现液化,随后液化区域逐渐加深;地下水位较高时,可以实施降水以降低临界液化深度,从而实现连续多次夯击。     

高瓦斯隧道塌方段综合治理技术

研究目的:瓦斯是隧道及地下工程施工的一个重要地质灾害,因瓦斯异常涌出发生瓦斯爆炸事故而造成隧道塌方事故也是时有发生,因此,对含有高瓦斯的隧道塌方进行综合治理,确保后期施工顺利进行就显得尤为重要。本文结合都汶高速公路紫坪铺隧道塌方段的施工,对高瓦斯隧道塌方段综合治理的关键技术进行探讨分析。研究结论:高瓦斯隧道塌方段综合治理成败的关键在于选择合理的治理方案。本工程实施三阶段治理方案:(1)地质探测预报初步确定坍塌段的长度、高度及围岩情况;(2)进行坍塌范围内的瓦斯治理;(3)进行初期支护拆换及塌方处理。采用超前钻孔探测裂隙瓦斯情况进行瓦斯治理、75+51长短自进式锚杆(注浆)进行超前支护、预注浆稳固塌体、台阶分部法开挖塌体,短进尺掘进、喷射混凝土封闭新开挖面、初期支护和二次衬砌紧跟的处理方法,使塌方段得到了有效控制和处理,保证了隧道安全顺利通过塌方段。     

填石路堤强夯加固施工参数及路基动应力响应规律研究

贵州西部山区的高速公路常采用高填石路堤,强夯法是控制高填石路堤填筑质量的有效方法之一。为确定填石路堤的强夯加固施工技术参数、探讨强夯冲击能量作用下填石路堤内部动应力响应规律,通过现场试验和FLAC3D数值模拟进行研究。采用动土压力盒、位移观测元件,测试强夯冲击能量作用下的动应力以及夯坑沉降量、夯锤周边地表变形等数据,并将现场测试结果与数值模拟结果进行对比分析。研究结果表明:在夯击能量3 000 kN·m下,强夯加固单点夯击次数为12击、夯点间距为4.5 m;强夯作用下填石路堤内部动应力峰值随深度呈指数形式衰减,并且根据动应力峰值的随深度衰减曲线,获得了夯击能量3 000 kN·m下填石路堤强夯有效加固深度为5.0 m。研究结果可为类似工程确定强夯加固施工参数及有效加固深度提供指导。     

考虑流固耦合铁路隧道下穿河道的扰动及注浆加固研究

鹅岭隧道进洞口下穿拿山河床,进洞段覆土厚度最小仅16 m,地层为粉质黏土,隧道开挖极易引起塌方,如何防止坍塌是该段隧道的施工难点;隧道围岩软弱破碎,需要进行预注浆加固,施工中如何确定注浆范围及参数是另一个难点。考虑流固耦合作用,采用数值模拟分析,揭示了铁路隧道下穿河道的扰动效应,在试验的基础上,获得了注浆加固参数,为隧道的安全顺利进洞及后期施工提供了技术支持,确保了鹅岭隧道下穿河道段的施工安全。     

下穿铁路框架桥纵横梁加固体系的改进和应用

顶进框架桥的线路加固系统的安全性及稳定性决定了桥涵顶进施工的顺利与否,特别是在地下水位高、软土地区进行此类施工时,路基塌方成为了重大危险源。结合金钟路下穿北环铁路框架桥工程,介绍了大纵梁线路加固体系,施工实践证明此加固体系提高了该类地区顶进框架桥施工的安全系数。