岩溶区客运专线桥梁桩基沉降和注浆加固研究

新建铁路客运专线设计时速多为300 km以上,对桥梁桩基沉降量要求极高。全面分析岩溶区溶洞对桩基沉降的影响,准确预测岩溶区桩基的沉降量是铁路客运专线桥梁基础设计的难题。以郑徐铁路客运专线徐州特大桥岩溶区桩基工程为依托,通过建立桩基和溶洞地基有限元模型,系统分析了溶洞参数对桩基沉降的影响规律,并对比了不同注浆加固方案对岩溶区桩基沉降的控制效果。结果表明:溶洞顶板厚度、桩尖至岩溶层间岩土层厚度、溶洞尺寸大小及竖向线溶率均对桩基沉降有影响。其中,桩尖至岩溶层间岩土层厚度和溶洞顶板厚度对注浆加固效果影响较大,应根据具体情况进行分析以确定合理的注浆加固方案。     

客运专线岩溶区地基注浆加固研究

研究目的:随着客运专线规划与建设在全国展开,客专桥梁穿越岩溶区现象比较常见,如何分析岩溶区注浆加固对桩基沉降的控制效果,并确定合理的注浆加固方案是岩溶区铁路客运专线桥梁桩基设计面临的问题。以某岩溶区铁路客运专线桩基为依托工程,利用基于规范的理正软件,分析不同注浆方案对桩基沉降的控制效果,在此基础上确定合理的岩溶区地基注浆加固方案。研究结论:通过研究得出:(1)只对溶洞注浆可以较好地控制桩基倾斜,但不能有效控制桩基竖向沉降量;(2)只对桩尖土层注浆可以有效控制桩基竖向沉降,但不能有效控制桩基倾斜;(3)同时对溶洞和桩尖土层注浆既可以控制竖向沉降,又可以控制倾斜,是为较合理的加固方案;(4)以上结论可为岩溶区桩基注浆加固提供参考。     

岩溶地区某浅埋箱型隧道沉降成因及控制

研究目的:岩溶地区侧方基坑桩基施工及土方开挖过程中,浅埋明挖箱型地铁隧道结构出现突发沉降,尤其是变形缝部位沉降显著,本文通过箱型地铁隧道沿线及变形缝两侧的位移监测数据,分析隧道结构突发沉降产生的原因,并研究了浅层回灌水、深层回灌水和注浆加固等沉降控制措施的效果。研究结论:(1)支护桩施工诱发浅埋箱型隧道最大累计沉降为3. 3 mm,应重视其在岩溶地区的施工影响;(2)嵌岩工程桩施工揭露溶洞,承压岩溶水突涌桩孔,是侧方浅埋箱型地铁隧道结构突发沉降的主要原因;(3)浅层回灌水可短时间内使地层补水,抬升隧道,抑制隧道急剧沉降;长期实施深层回灌、桩基泥浆护壁施工,可维持地下水位,控制侧方隧道沉降,但存在深层回灌水可能通过岩溶裂隙或通道进入溶洞,降低回灌水补充效率的问题;(4)"双排桩+对拉钢绞线+对称开挖"有效控制隧道的最大水平位移为3. 0 mm;(5)箱型地铁隧道周围进行垂直和斜向钻孔注浆可起到加固和止水的效果,考虑到变形缝的敏感性,应实时控制注浆压力;(6)该研究成果可供类似岩溶地区浅埋箱型地铁隧道侧方基坑工程参考。     

岩溶区不同围岩加固方案下盾构隧道列车振动荷载响应研究

目的：研究岩溶区土岩复合地层中不同围岩加固方案下，地铁盾构隧道在列车运行荷载作用下的动力响应，以评估不同围岩加固的可靠性。方法：基于岩溶专项勘察成果和有限元分析方法，依托岩溶区昆明地铁4号线联大街站—吴家营站区间盾构隧道，建立相应岩溶区土岩复合地层地铁盾构隧道的有限元模型，分析隧道运营100年后的累计沉降。结果及结论：各围岩加固方案均可减少列车动力荷载作用下地铁盾构隧道的位移、应力和加速度，其中采用洞外围岩全断面注浆加固方案的效果最好；采用隧道两侧注浆加固围岩时，隧道运营100年后的沉降不满足不均匀沉降要求；为保证岩溶区土岩复合地层地铁盾构隧道的安全运营，应选择在地铁盾构隧道外侧全断面注浆加固隧道围岩。     

岩溶地区桥梁桩基施工技术优化研究

结合某大桥桩基工程,利用岩溶区桩基施工基本原理,提出岩溶区桩基施工的优化方案,对施工工艺重难点和注意事项进行详细分析,包括钢护筒和溶腔回填絮凝混凝土施工工艺详解及质量控制措施。采用低应变反射波法对桩基进行检测,结果表明该施工技术效果良好,对类似的工程具有参考和借鉴意义。     

盾构隧道下穿既有铁路桥梁桩基的加固措施

依托武汉地铁3号线盾构隧道下穿既有铁路桥梁桩基工程,分别对不加固、桩基周围土体注浆加固、采取隔离桩防护3种工况隧道下穿过程进行有限元数值模拟。结果表明:2种加固措施均能减少地表沉降和桩基位移,满足既有结构物变形控制要求;与注浆加固相比,隔离桩防护对地层沉降和桩基位移的控制效果更显著。在此前提下,可综合考虑工程量、工程造价等因素,根据工程实际情况合理选用加固措施。     

钻孔桩桩端压力注浆施工工艺及效果评价

后注浆钻孔桩是桩基工程中新技术,钻孔桩后注浆可以有效的提高桩基承载力,减少基础沉降量,上海铁路南站主站房工程中广泛使用了该施工工艺。本文简要地介绍了钻孔桩后注浆理论,并结合工程实例论述了上海地区钻孔桩桩端后注浆施工工艺。     

广州地铁盾构下穿对近接高架桥桩基的影响分析

运用MIDAS/GTS三维有限元分析软件,模拟了盾构隧道动态施工对近接高架桥桩基的影响,重点分析了桩基水平位移及沉降的发展规律,为盾构安全通过提供依据。研究表明:两侧桩基水平位移在隧道范围内呈现明显"凹槽";盾构推力是影响桩基水平位移的重要因素,对沿隧道方向水平位移的影响较沿垂直隧道方向大,对桩基沉降影响较小;工程拟定袖阀管注浆加固措施将引起桩基产生附加沉降,对桩基水平位移控制无明显效果。分析结果认为,在不采取袖阀管注浆加固措施情况下,合理选取盾构推力,可完成盾构隧道对近接高架桥桩基的安全穿越。     

武广客运专线岩溶地基的注浆加固质量控制

结合工程实例,介绍了客运专线岩溶地段注浆的工艺和方法,对基岩裂隙和岩溶孔洞注浆,封闭土、石表面形成隔水帷幕,提高CFG桩复合地基土承载力,减少地基沉降和不均匀沉降,通过现场原位试验,提出质量控制办法。     

高压富水岩溶隧道注浆帷幕技术应用研究

帷幕注浆技术是岩溶隧道止水的有效方法,以宜万铁路马鹿箐隧道为依托,建立了隧道帷幕注浆数值模型,计算分析了不同帷幕注浆加固圈厚度、止浆岩盘厚度等参数对隧道围岩的位移、应力影响规律,确定了安全、经济、合理的帷幕注浆方案。结合工程实践,对注浆方式、注浆材料及参数、注浆结束标准及效果检查评定等设计要点以及帷幕注浆施工工艺进行了研究。该研究成果对高压富水岩溶隧道建设具有借鉴意义。     

注浆技术在客运专线岩溶地区路基处理中的应用

研究目的:以武广客运专线DIK 1585 777.01～DIK 1586 244.62段岩溶路基注浆加固处理为例,介绍注浆技术在客运专线岩溶地区路基处理中的应用。研究结果:目前该段岩溶路基已经进行了路基填筑,通过沉降观测,发现路基基地沉降量小且保持稳定。施工中应根据岩溶的发育情况、填充情况以及裂隙的大小,选择不同的注浆液和注浆压力。     

洛湛铁路岩溶区桩基成桩施工方法分析与优化

岩溶区桥梁桩基施工往往面临坍孔、断桩等问题。为了避免质量事故，施工图设计时采用了桩周土体注浆方案。通过笔者从理论、技术及经济分析，采用了综合工艺施工方案国。优化了工程设计，控制了建设投资。同时为岩溶区桩基施工积累了经验。本文对桥梁设计以及施工单位有一定的参考作用。     

长沙地铁越江隧道穿越岩溶地层关键技术研究

研究目的:长沙地铁3号线阜埠河站-灵官渡站区间是穿越湘江及江中橘子洲的越江隧道区间,江底存在不同程度的岩溶发育区,工程及水文地质条件复杂,实施难度大。长沙地区尚无越江隧道长距离下穿江底岩溶强发育区先例,为解决复杂岩溶水底隧道穿越技术,降低施工风险,实现隧道穿越水下岩溶地层,本文对复杂岩溶水底隧道关键技术体系进行研究,以期为类似工程建设提供借鉴。研究结论:(1)对于越江隧道,通过确定合理过江线位方案,绕避岩溶区,能有效地减小岩溶穿越区距离,降低工程风险;(2)岩溶区越江隧道采用泥水盾构掘进工法,工程风险更为可控;(3)对于岩溶处理平台采用水上钢平台,能有效地减小岩溶处理产生的环境影响;(4)岩溶注浆处理通过制定合理注浆方案、注浆参数,保证溶洞处理效果并控制投资;(5)盾构掘进过程需合理控制,工筹安排应结合试验段开展,精细化控制盾构掘进过程;(6)本文关键技术体系对其他同类地层隧道施工具有一定借鉴作用。     

石武客运专线路基岩溶注浆施工技术

以石武客运专线DK932+300~DK932+400路基注浆试验段工程为例,介绍岩溶区路基注浆施工工艺、注浆施工参数的选定、注浆效果检验和现场施工出现各种问题的处理方法。采用注水(压水)试验、验证钻孔和物探检测等方法,对注浆效果进行了检测。在实际施工过程中,通过先导孔探测溶岩发育的方法,将岩溶分为轻微溶蚀、一般溶洞和复杂溶洞3类,为客运专线岩溶路基的处理提出切实可行的施工方案。     

铁路路基封闭型岩溶注浆处理技术研究

结合宁安铁路岩溶路基工程处理施工,分析了路基封闭型岩溶的发育特征,试验采用一孔注浆、一孔排除孔内杂质及密闭空腔的双孔注浆技术进行处理,并通过现场注浆试验,得到了施工工艺关键参数,通过多种检测手段综合评价注浆效果。检测效果表明,采用双孔注浆技术对宁安铁路岩溶路基的封闭型岩溶的溶洞和岩溶裂隙起到很好充填作用,加固效果明显,为大面积施工提供了可靠依据,也确保了注浆加固岩溶路基的效果。     

桩基岩溶注浆模型高密度电法二维正演模拟

研究目的:高密度电法是一种常用的桩基岩溶注浆质量无损检测方法,为使该方法更好地应用于生产实践,本文采用RES2DMOD软件(版本号3.0)对桩基岩溶注浆地质-地球物理模型进行了高密度电法二维正演数值模拟.研究结论:数值模拟结果表明,完整注浆体和岩溶注浆缺陷在高密度电法视电阻率断面图上均有反应,分别为高阻异常和低阻异常....     

潮汐变化岩溶地区桩基施工技术研究

以肇庆新区康盛花园项目岩溶发育区块桩基施工为例,重点介绍了水位呈“潮汐式”变化工况下桩基施工技术。针对岩溶发育地区桩基水位“潮汐式”变化给桩基施工带来对桩基泥浆护壁冲刷岩溶,形成泥浆护壁困难,水土流失严重,桩基施工过程中扰动引起反复塌陷,溶洞填充后仍为流速状不稳定等问题,通过利用电磁波跨孔CT法探测技术进行溶洞探测,加强“潮汐”水位观测,注浆加固作业范围土体,多层钢护筒跟进以及利用气举反循环法进行桩基清孔等多种辅助技术措施,成功解决了潮汐水位变化岩溶发育地区桩基成孔的相关难题,确保了工程质量和施工安全,丰富了施工经验,对建造类似工程具有较好借鉴意义。     

广清城际铁路清远站商业开发项目岩溶发育特征及工程措施

为了解决广清城际铁路清远站某商业开发项目拟建场地内岩溶发育给建筑地基设计和施工带来的困难,通过详细的施工勘察,对场地地基稳定性分区、桩基选型、嵌岩深度和岩溶处理措施等问题进行了分析和总结。研究结果表明,拟建场地内岩溶整体发育程度为微-中等,Ⅱ区和Ⅳ区钻孔线岩溶率低于1%,属于岩溶稳定区;Ⅰ区和Ⅲ区钻孔线岩溶率均超过5%,属于岩溶不稳定区域。经计算,嵌岩桩入岩1. 5倍桩径可满足承载力要求(基岩面起伏大的地段需适当加深)。施工期间的岩溶处理宜采取回填、钢护筒跟进、注浆等方法。     

宜万铁路隧道岩溶规模化处治技术

宜万铁路是目前国内外已建和在建工程中岩溶及岩溶水最发育、最复杂的工程,159座隧道中岩溶隧道占91座,采取结构措施处理的岩溶共1 088处,岩溶的类型主要分为暗河、管道、贫水溶洞、富水溶洞以及裂隙和断层,针对相同类型的岩溶,采取了规模化的处理措施,主要有注浆加固、溶腔防护加固、分水降压、释能降压、迂回绕避和隧底溶腔桩基、注浆、钢管桩、加强板、拱桥等溶腔处治技术。     

环境敏感区铁路路基岩溶地基处理新结构研究

研究目的:黔张常铁路DK 49+556.00～DK 49+913.22段路基位于野猫河水库上游水源保护区附近,在紧邻该段路基、具有相同地质条件的土乐坪1号特大桥和土乐坪2号特大桥桩基施工过程中,附近稻田出现泥浆外泄现象,为避免该段路基岩溶注浆处理引起水源保护区水质污染,需研究一种新的岩溶地基处理措施,以代替传统注浆处理措施。研究结论:(1)环境敏感的饮用水源地附近,岩溶地基处理不宜采用注浆处理方式;(2)深埋式桩、复合梁板结构不仅解决了岩溶区地基塌陷对铁路安全产生的影响,还避免了引起饮用水源的污染;(3)路堤地段岩溶地基处理采用深埋式桩、复合梁板结构还可以起到节约用地的效果;(4)本研究成果具有良好的经济效益和社会效益,可应用于岩溶强发育区地基处理。