地铁隧道长距离下穿高速公路施工扰动影响及控制技术研究

以某地铁双线盾构隧道下穿高速公路路基工程为研究背景,基于FLAC~(3D)软件建立下穿隧道三维有限差分计算模型,研究盾构隧道长距离下穿高速公路路基段施工对路基的扰动影响规律,并分析袖阀管注浆加固对路基变形的控制效果,得到合理的加固参数,基于现场实测数据分析了加固措施的有效性,研究结果表明:双洞隧道施工过程中路基最大沉降会由先行洞侧逐渐往后行洞侧隧道上方偏移,最大沉降值远超规范允许值,需采取有效路基保护措施;注浆加固对减小路基沉降效果较为明显,增大路基加固厚度对于控制路基沉降存在"极限值",当加固厚度超过极限值时继续增大加固厚度对路基沉降减小作用不明显,加固厚度10m为加固"极限值";隧道施工完成时路基沉降约14.55 mm,路基沉降在安全可控范围内。     

软弱围岩隧道管棚水平旋喷组合预加固变形规律

为研究软弱围岩地层管棚水平旋喷桩组合结构的预加固效果,采用三维弹塑性有限元方法对比分析了单独使用管棚、单独使用旋喷桩、管棚与旋喷桩组合预加固及无加固4种工况下隧道结构体系的位移变化规律。结果表明:1)水平旋喷桩和管棚2种工法中,水平旋喷桩预加固工法控制拱顶下沉、拱脚收敛值和掌子面稳定性能力显著;2)管棚预加固工法控制地表沉降的能力较强;3)管棚和旋喷桩组合结构控制拱顶沉降和拱脚收敛,掌子面水平位移性能突出,管棚水平旋喷桩组合结构使地表沉降减小91.3%,拱顶沉降减小76.2%,拱脚收敛减小76.3%,其地表最大沉降值为2.7 mm,拱顶最大沉降值为25 mm,拱脚最大收敛值为4mm,最小收敛值为-9.4 mm,加固效果明显。     

CFG桩加固液化土地基的振动台试验研究

以京沪高速铁路液化土地基加固为原型,进行了模型比例为1∶10的CFG桩桩网复合地基加固饱和粉土地基的大型振动台模型试验。通过加固与未加固地基对比,CFG桩桩网复合地基提高了地基的抗液化能力,减小了地基路堤整体沉降,能够满足高速铁路以沉降控制设计的地基沉降抗震设计要求。     

软基地段明洞不均匀沉降后的回填安全性及加固措施研究

为分析厦门翔安海底隧道软基地段明洞不均匀沉降后的回填安全性和加固措施,采用荷载-结构模型进行研究。综合研究结论如下:1)填土后明洞差异沉降预测值为80 mm,最小安全系数为2.11,虽然结构安全系数满足要求,但不均匀沉降将导致裂缝、错台及渗水,严重影响隧道使用功能和耐久性;2)提出采用大孔径树根桩加固明洞衬砌两侧拱脚,TSS钢花管注浆加固仰拱中央,灌浆封闭裂缝,分层对称填土的综合处理方案;3)经现场监测验证,预测沉降规律与实测吻合较好,加固措施成效良好,变形得到治理。     

振杆密实法加固粉土地基效果试验

为了评价振杆密实法加固粉土地基的效果，对宿（迁）新（沂）高速公路粉土地基采用十字形振杆密实技术进行处理，通过加固前后室内试验和原位测试分析了侧向土压力系数和超固结比等参数的变化；研究了路堤填筑期工作性状，分别基于CPTu原位测试和室内试验得到的压缩模量计算加固后上覆荷载下沉降，并与采用双曲线法基于现场实测资料的预测沉降和瑞典振动翼加固沉降进行对比，以证明基于CPTu测试的沉降计算方法的可靠性；比较加固前后相同上覆荷载下地基计算沉降量以分析地基加固前后路堤荷载作用下控制变形能力的差异；比较了加固前后场地土类别的变化。结果表明：试验场地土层加固后静止侧压力系数提高了40%，超固结比提高到1.8~2.3，出现超固结效应；十字形振杆控制粉土地基沉降效果优于瑞典振动翼，基于CPTu测试确定土压缩模量的方法能较好地预测地基沉降，在相同高度填土荷载下，加固后地基沉降比加固前减少约25%；加固后场地指数提高，特征周期减小，场地土类由软弱土提高为中软土，场地类别由Ⅳ类提高为Ⅲ类，在不影响建筑物基础抗震要求的情况下，可大幅降低建设投资。     

顶管施工引起海堤过大沉降的原因分析及补救措施研究

近年来顶管法已成为城市管线建设和改造的主要手段,特别在沿江、沿海地区进行顶管施工不可避免地要穿越海堤,施工期确保海堤安全,保证其结构稳定性及防洪御潮功能是非常关键的。为保证海堤工程安全,顶管施工应对工程进行现场沉降监测,分析海堤产生沉降的原因,过大的沉降要研究海堤的加固补救措施,提出适用的施工方案对其进行加固补救,对比加固前后的沉降数据,验证加固措施的可行性。研究成果对类似的工程具有一定的参考意义。     

桥头高填土路基综合加固技术的应用与研究

结合滨州黄河公路大桥桥头高填土路基的具体情况,综合分析了高填土路基的沉降机理和影响沉降量的部位,对黄河冲积土的力学性质和固结特性,提出了一套完整的综合加固技术方案,通过综合加固技术的应用实施及全面的观测和数据分析,证实了综合加固技术理论的可靠性和实用性,为今后高填土路基的加固提供了理论依据和工程实践经验。     

地铁区间叠线隧道下穿铁路股道施工沉降计算

以深圳地铁7号线笋岗站-洪湖站区间为研究对象,采用FLAC3D软件,对叠线盾构隧道下穿广深铁路股道施工引起的沉降进行了数值模拟计算。计算结果表明:加固前地表引起轨道沉降1.6cm左右;对砂质黏性土、全风化地层和强风化地层采用了注浆加固后,其加固范围为上下24m、左右为隧道直径的3倍,共42m,其沉降值为2.6mm,满足轨道对沉降容许值5mm的要求。     

富水砂卵石层明挖隧道基础处理方案研究

在确保地下水流径畅通的条件下,为解决明挖隧道基础富水砂卵石层中地下动水引起细小颗粒损失使隧道基础产生较大沉降变形的难题,对该地层选取设专用过水通道的满堂加固方案和抽条加固方案进行综合比选,经2方案地基沉降计算对比分析,确定选取沉降量较小的抽条加固方案;根据现场量测数据分析,该方案地基沉降量完全满足工程需要,说明选取抽条加固处理含动水砂卵石隧道地基的方案是合理、可行的。     

砂卵石地层盾构侧穿既有桥梁桩基施工控制技术

为探究砂卵石地层盾构近接侧穿既有高架桥桩基时相关施工控制技术的适应性,基于成都地铁的地层特征、二环路运营桥梁结构性能及周边环境,针对性地采用“主动加固”与“被动加固”相结合的加固控制技术:桥梁钢管隔离桩、袖阀管注浆加固和盾构洞内注浆加固。结合现场监测分析,实践证明:盾构侧穿高架桩基时双洞之间的桩基础位置为高风险区域,局部施工保护方案有效地阻隔隧道-围岩-桩基-地表的变形传递;地表沉降,墩台沉降以及盾构拱顶沉降在采取了加固措施之后,均满足安全控制值要求。     

地铁盾构施工穿越既有铁路预加固施工技术研究

依托江浙地区某地铁隧道盾构施工工程,采用数值模拟的方法,对大板保护和板桩结构保护两种方案下加固效果进行了对比分析。结果显示:采用板桩结构加固保护下的沉降量（4.0 mm）明显小于大板加固保护方案的最终沉降量（11.4 mm）,且板与普通路基交界处的沉降差异也明显低于后者,对铁路正常运营影响较小;提出“板桩隔离+分区注浆”预加固方案对地基和路基进行保护施工,双线隧道穿越施工均完成后,承载板的最大累计沉降值仅为6.6 mm。     

铁路软弱地基CFG桩加固效果和变形特性研究

针对CFG桩加固铁路软弱地基的效果和变形特性,运用Midas数值分析软件建立二维全断面双线路基模型,分别对施工期地基加固前和加固后6种工况下的竖向位移进行计算。以地基沉降值、路堤沉降值和工后沉降值作为分析指标,说明了CFG桩加固软弱地基的优越性。由于梯形路基附加应力分布不同,沿路基宽度方向地基表面沉降呈“中心大两边小”的不均匀现象。地基压缩层和路堤填料层是地基加固前路基结构的变形关键区,路堤填料层是地基加固后路基结构的变形关键区。桩土之间由于力的分配不平衡存在差异沉降,桩-砂石垫层之间存在最大剪切应变。     

公路工程地下采空洞穴的地基处理方法

地下采空洞穴坍陷危及路基稳定,影响行车安全。钻孔注浆加固是行之有效的常用处理措施,在注浆加固后,再采用螺杆桩,可以对公路路基的总沉降、工后沉降及差异沉降加以严格控制。文中依托具体工程实例,对地下采空洞穴采用了钻孔注浆和螺杆桩进行加固处理,经计算,加固后的总沉降量满足规范要求。     

鞍山西站CFG桩板复合地基加固效果分析

依托哈大客运专线鞍山西站CFG桩板复合地基加固工程,采用有限元程序对桩板复合地基的应力、沉降等承载特性进行了分析,并结合实际沉降观测结果,推算出了地基最终沉降及工后沉降。计算和实测结果表明,加固后的地基沉降远小于天然地基沉降,沉降控制效果明显,工后沉降满足高速铁路无砟轨道要求。     

许漯高速公路微型夯扩碎石桩加固路基变形的弹塑性分析

应用弹塑性有限差分法,考虑桩土相互作用及协调,建立许漯高速公路微型夯扩碎石桩加固路基的三维弹塑性有限差分计算模型,研究微型夯扩碎石桩加固路基的变形特性。分析了桩间土模量、桩长及面积置换率等参数的变化对复合地基沉降、桩端沉降及桩土应力比的影响。通过计算获得了微型夯扩碎石桩复合地基的沉降规律,为微型夯扩碎石桩加固高速公路路基的设计和沉降计算提供必要的前提条件。     

郑西客运专线地基沉降控制技术研究

以郑西客运专线路基工程为例，结合通用有限元软件ANSYS研究地基工后沉降，计算了不同厚度天然黄土地基工后沉降值来研究工后沉降量随路堤高度、地基深度和地基模量的变化趋势，介绍地基加固的作用机理，通过加固后的工后沉降量来确定最终地基处理措施，为工程设计和施工提供参考。     

浅埋隧道下穿高压铁塔注浆加固效果的数值分析

为分析浅埋隧道CD法施工对既有高压铁塔的影响,以九景衢铁路某隧道工程为背景,建立二维弹塑性有限元模型,对有无注浆加固两种方案进行模拟,对比分析了高压铁塔水平及竖向位移,隧道周边收敛变化规律。结果表明,地表注浆加固后采用CD法可明显控制高压铁塔的基础沉降和不均匀沉降,其中基础沉降值减少了43.63%,不均匀沉降值减少了54.39%;在隧道上部的施工过程中,铁塔和隧道的沉降位移和沉降速率较大;数值模拟结果与实测值较为接近,加固后能够保证隧道和铁塔的安全。研究结果可为类似工程提供一定的参考。     

小净距公路隧道中岩柱对地表沉降变形规律研究

为研究中岩柱对围岩稳定性与整个隧道的影响,依托重庆市九龙坡区新九路隧道为工程背景,通过MADIS-GTS模拟中岩柱在不同加固形态及不同加固高度下隧道地表沉降的变化规律,与实际施工监测数据进行对比分析。结果表明:1)小净距隧道地表沉降曲线受隧道埋深影响较大,当埋深较小时,双洞开挖后地表沉降曲线整体上呈不对称的"W"形,中岩柱在先行洞和后行洞之间起到杠杆支点的作用效应明显;当埋深较大时,整个沉降曲线大致呈对称的"U"形,在两隧洞上方一定高度形成共同压力拱,中岩柱被包围在压力拱内,从而导致地表沉降曲线中中岩柱支点效应被弱化,土拱效应明显。2)在小净距隧道施工过程中,浅埋隧道最优加固方案为中岩柱加固至地表且与拱顶为界;深埋隧道最优加固方案为以侧墙为界加固至拱顶。     

弥勒非低矮路基超固结膨胀土地基沉降特征

为研究非低矮路基下超固结原状膨胀土地基沉降特征,针对弥勒超固结膨胀土地区路基下地基的物理力学特性与沉降变形特征,开展了一系列原状膨胀土分级连续加载K₀固结试验以及现场路基填筑试验,并长期监测路基下地表沉降与路基下地基分层沉降。对比分析天然地基与CFG桩加固地基的沉降特征,地基中的超固结土与正常固结土的分界面深度随路基荷载增大的变化规律及其对地基沉降量的影响。分别采用正常固结法和超固结法计算地基沉降量,并与实测结果进行对比分析,对沉降计算方法进行了深入讨论。研究结果表明：CFG桩加固处理深度应超过超固结土层分布深度,否则与天然地基相比,控制沉降的效果并不明显;超固结沉降计算方法的计算精度明显高于目前设计常用的正常固结沉降计算方法（超固结计算方法的修正系数为0.531,正常固结计算方法的修正系数为0.351）,超固结算法-正常固结算法修正系数比随土层深度递减的趋势可用于反映超固结土层的加固处理情况;在路基工程设计中,对于路基荷载下的超固结膨胀土地基,建议采用超固结法沉降计算方法进行沉降分析;在地基加固处理时也应充分利用原状膨胀土的超固结特性,从而在该类地基加固设计中有效降低工程成本。     

软土真空预压加固设计的沉降系数法

固结度的计算和沉降量的预测在真空预压加固设计中是重点,目前对固结度的计算研究已较成熟,但对沉降量的预测研究却较少。以上海尤妮佳公司生产楼真空预压加固场地为例,介绍一种利用沉降系数m来预测沉降量的方法。通过监测验证,表明效果很好。