砂卵石地层矩形盾构顶掘减摩关键技术研究

以成都市四川大学地下停车场下穿人民南路为研究背景,工程采用矩形盾构顶掘法施工,穿越的砂卵石地层具有卵石粒径大、含量高、土层摩阻力大等特点。为了有效地减小顶进过程中的摩阻力,对施工中减摩触变泥浆的成分和性能进行了详细分析,并对浆液与管节,以及周围土体之间的相互作用和注浆对土体移动的影响进行了研究,分析了适用于砂卵石地层矩形盾构顶掘减摩触变泥浆的制作和注浆控制等工艺,探讨了在砂卵石地层中注入减摩触变泥浆需要注意的问题。其成果可为以后类似工程提供技术参考和理论支撑。     

复杂地质条件下定向连续取芯钻探难点及对策

广州市轨道交通7号线二期工程在大沙东站—姬堂站区间过广九铁路段、加庄站—科丰路站区间过广深高速段成功应用了定向连续取芯钻探勘察。过广九铁路段完成连续取芯696.42 m，过广深高速段完成连续取芯399.98 m。钻探范围地层较为复杂，钻探过程中出现了严重的地面冒浆、孔内漏浆、塌孔、钻探遇阻等技术难点。针对钻探难点，采用优化泥浆配置、水泥固井、优化钻进压力、双层管跟管钻进、护壁泥浆配合注、压水泥浆固井、冲击钻进等措施。积累了针对定向连续取芯钻探遇浅部软弱地层、断裂和孤石的钻探技术及泥浆配比经验。     

高含水率盾构废弃泥浆固化及强度特性研究

泥水盾构隧道施工会产生大量废弃泥浆，易引起环境污染等问题。为了提高废弃泥浆的力学性能，以济南某隧道泥水盾构施工过程产生的废弃泥浆为研究对象，研制了一种新型固化剂，以解决废弃泥浆再利用问题。在室内制作水泥固化土及新型固化土试样进行强度特性测试，并用扫描电镜对试样的微观结构和孔隙特征进行了研究。研究结果表明：当水泥掺量为15%时，新型固化土7 d抗压强度约为水泥固化土的3.5倍；外掺剂的最佳掺入比为水泥掺量的12%,可提高固化土的早期抗压强度及抗剪强度；新型固化土中生成了水化硅酸钙、水化铝酸钙等水化产物，形成了较好的骨架结构；废弃泥浆属于黏塑性宾汉流体，固化过程中发生了聚并和固化等复杂作用，逐渐向弹塑性流体过渡。     

管幕钢顶管顶进施工力学效应分析

为研究管幕钢顶管顶进施工过程钢管产生的力学效应，建立顶管-泥浆-复合地层数值模型，分析钢顶管内力及泥浆界面受力特征。研究结果表明：顶管在顶入时主要受到泥浆正向压力和剪切作用，沿轴向顶管轴力尾部至前端逐渐减小，竖向顶管轴力下部略大于上部，从而形成微小转动弯矩致使尾部略微上浮；在同一横截面，顶管下部轴力大于上部轴力，轴向上顶管尾部轴力大于前端轴力，顶管顶入所需荷载随顶入长度增加而增大，增长曲线呈非线性，随顶入深度增大，增幅逐渐减少；受泥浆力学特性和地层围压影响，泥浆剪应力由顶管顶部至底部逐渐增大，顶管顶入距离越长，泥浆剪应力极值越小。     

软土地层顶管法地下通道近接桥梁施工保护方案研究

为顶管施工中既有桥梁结构的保护提供合理可行的方案,以昆明市轨道交通4 号线菊华站地铁车站过街通道矩形顶管近接高架桥施工为背景,采用数值模拟的方法,对软土地层顶管法地下通道近接桥梁施工的地层注浆预加固及不同触变泥浆减摩等保护方案的应用效果进行研究。研究结果表明: 1)对桥桩桩侧土进行预加固可以明显减小顶管施工过程中桥桩的水平横向变形,减小比例达34%; 2)采用超灌触变泥浆减摩方案,可有效降低顶管顶进时管土摩擦力对桥桩的影响,其中桥桩纵向变形的最大值在采用超灌触变泥浆减摩方案时,相较于常规触变泥浆减摩方案减小28%; 3)采用桥桩桩侧土预加固结合超灌触变泥浆减摩的方案,可保证顶管施工过程中近接桥梁结构的安全。     

超大直径混凝土顶管长距离顶进施工控制措施

依托上海污水治理白龙港片区南干线完善工程,迎宾7#~迎宾8#顶程长度1 125 m,为DN4000超大口径长距离混凝土顶管。以项目实施过程中的施工参数和控制措施为基础,针对其中关键性问题和节点进行了系统性研究。提出了工程中关于超大直径混凝土顶管长距离顶进施工的一系列施工措施,包括泥水平衡顶管中泥水系统改进、中继间布置与防渗漏措施,减阻泥浆措施、顶管内供电与通风措施以及长距离轴线控制措施。可供软土地层条件下类似工程参考。     

复合地层泥水盾构环流关键参数选择探析

为研究复合地层泥水盾构泥水环流参数选择的问题,结合狮子洋隧道盾构工程,采用泥浆临界沉淀流速计算方法计算软弱地层和软硬不均地层所需的泥浆送、排量,并运用费祥俊模型试验公式进行验算。由于复合地层地质条件的复杂性,泥水盾构环流参数的影响因素较多,结合以上计算结果分析不同地层特性对泥浆送、排量的影响。研究结果表明： 1）2种方法的泥浆送、排量计算结果相差不大,证明泥浆临界沉淀流速计算方法具有准确性和合理性; 2）在软硬不均地层进行泥水盾构施工时,应加大泥浆送、排量,以减少输送颗粒在排浆管内滑移、平动,同时减少舱内积碴和泥浆管的磨损。研究结果可为复合地层下的泥水盾构施工提供参考。     

泥浆在黄土中的浸湿性及其对土体竖向位移的影响

为准确了解施工泥浆在黄土中的浸湿性,以西安地铁2号线小寨站深基坑桩基工程为例,根据实际观测数据资料,对黄土地基钻孔灌注桩基施工过程中钻孔泥浆在黄土的浸湿范围及其对土体竖向位移的影响进行了分析。结果表明:钻孔泥浆在黄土层中的浸湿范围是有限的,不能使土体产生明显的结构性破坏,也不会导致桩体周边土层产生明显的竖向位移。钻孔灌注桩施工过程中,钻孔周边土体的扰动主要是受钻孔桩机的影响。这一结论可供黄土地基或基坑工程及其他同类工程的设计与施工参考。     

浅谈钻孔灌注桩的施工

介绍了钻孔灌注桩的施工工艺及注意事项。     

三一旋挖钻机工法课堂第7讲：旋挖钻机在岩溶地貌下的钻进工法

第7讲：旋挖钻机在岩溶地貌下的钻进工法岩溶地貌又称为喀斯特地貌,是由可溶性岩石在溶蚀性地下水的长期作用下形成的。该类地貌在我国西南地区广为分布,其中尤以云南、贵州、四川、江西以及广西所占面积最广。这些区域拥有大量的碳酸盐岩、硫酸盐岩和卤化盐岩,这些可溶性岩石在流水的长期侵蚀、冲刷等作用下,在地表和地下形成了各种复杂的地质形态。