兰州地铁黄河隧道设计难点及方案论证

研究目的:兰州地铁1号线一期工程2次下穿黄河,为黄河上第一条交通工程类隧道,国内首创。隧道位于兰州市七里河断陷盆地内,属强透水砂卵石地层条件下连续性长距离的穿河隧道工程,建设环境国内罕见。兰州地铁黄河隧道还要考虑线位、车站、临近既有桥梁、下穿河道河堤等诸多因素,具有较大的设计和施工难度。为确保工程顺利实施,应前期充分论证,精心设计,得出最优设计方案,以利于工程建设。研究结论:本文以兰州地铁黄河隧道外部环境为研究基础,通过剖析相关设计难点,得出黄河隧道设计方案。(1)区间采用两条单洞单线隧道,双线同侧上游绕避桥墩下穿河道,间接控制式泥水平衡盾构施工,装配式钢筋混凝土管片,双道防水措施;(2)两穿黄河区间设中间风井、联络通道及废水泵房等附属,综合区间疏散平台、通风竖井、联络通道及防淹门等防灾救援设施,从而形成一整套完善的黄河隧道设计方案;(3)相关设计结论和经验可丰富我国穿江越河类隧道的修建技术,也可为后续类似工程的建设提供借鉴和参考。     

浅覆土大粒径无水砂卵石地层盾构施工技术

直径6 m的盾构隧道已开始应用于北京电缆隧道。为确保盾构在浅覆土大粒径无水砂卵石地层中顺利掘进,采取了以下措施:渣土改良、加大同步和二次注浆量、优化掘进参数、优化刀盘布局和刀具等。通过试验结合现场的方法,保证盾构通过后地面沉降控制在规范要求之内。     

弱围岩下盾构隧道单液浆试验及 适用性研究

从地下水资源和地表植被保护、隧道结构耐久性的角度出发,单液浆更符合生态环境保护理念。为克服 浆液前期强度无法估算、硬化时间不可控,容易堵塞注浆管路等缺点,以能适用低塑性黏土和级配不良砂土地层 的单液浆为研究对象,进行水平塌落度、侧限排水固结、泌水性、硬化时间及无侧限抗压强度等试验。研究结果 表明：浆液与注浆管路之间的摩擦力、浆液自身的黏滞阻力等引起的注浆压力损失实测值为 0.016 MPa,相对于 注浆压力可忽略不计;单液浆性能发展时间的准确把握是可以完美契合盾构高效掘进对时间的要求;浆液的强度 随着固结压力的增加而增加;基于试验数据的地表沉降预测值和监测值的相互比较,验证了将固结排水试验中浆 液在一定压力下可承受部分强度的理论引申到盾构施工过程中具有合理性。     

建(构)筑物下盾构掘进施工隆沉控制

研究目的:目前国家和地方还没有盾构穿越建(构)筑物的隆沉控制标准,以及在盾构推进施工过程中地表隆沉多少才不会影响建(构)筑物的正常使用。在软土层地质条件下根据盾构机设备和施工参数的技术要求,研究新型同步注浆浆液配合比、初凝时间、注入量以及二次双液浆注配合比注入量。分析研究推进过程中盾构机为中心的不同位置的隆沉。研究结论:在室内理论配合比的基础上,结合施工现场操作和使用,确定了满足施工技术要求的准厚浆配合比,根据现场地面监测数据每环注入3.75 m3准厚浆和1.2 m3双液浆,能控制地面沉降在10 mm内。根据现场监测数据显示,管片刚拖出盾尾时地面变化值最大,同步注浆量要足,二次注浆能有效控制后期沉降。建(构)筑物隆沉在-16～+4 mm范围基本没有影响。     

长益城际宁乡Q2网纹黏土工程地质特性研究

研究目的:长沙至益阳城际铁路宁乡境内广泛分布Q2网纹状红黏土,这种土体性质有很强的区域性,城际铁路对路基的沉降变形控制十分严格,所以针对此类路基如何采用合理的处理方法是一个关键问题.为了全面了解宁乡Q2网纹状红黏土的工程性质,结合现场地质调绘、钻探、原位测试及室内试验,对土体的形态成因、物理性质、强度特性、变形固结特性以及膨胀特性进行系统的探讨,为路基设计提供可靠的依据.研究结论:网纹状土是在湿热的气候条件及多水的环境下,红黏土经多次淋溶沉淀作用而形成;网纹土的孔隙比比一般黏土要大,饱和度一般低于90％,为非饱和土;液限及液性指数较高,为高液限土;天然状态下网纹土的强度较高,一般处于硬塑～坚硬状态,承载力可达200 kPa;网纹土属于中压缩性土,下层网纹土压缩性比上层土要高;网纹土是典型的超固结土,表层的超固结比达到15.4;网纹土一般为弱膨胀土.     

EPB盾构机在富水砂层中的适应性分析

基于盾构机土压平衡基本原理,从防止水土突涌的角度,分别讨论在正常状态下和地下水大量渗入时,土仓压力和螺旋输送机底部所能承受的最大土压力的计算方法。通过比较土仓压力和螺旋输送机底部所能承受的最大土压力,来判定EPB盾构机在渗透系数较高的富水砂层中实现土压平衡模式掘进的能力。并结合工程实践给出具体算例。     

砂卵石地层下盾构过浅覆土路段施工技术

以成都地铁区间隧道的工程为例,阐述了富水砂卵地层奈件下盾构机通过浅覆土路段地层破坏机理,同时用有限元软件plaxis进行了数值模拟分析,研究发现盾构机过浅覆土路段对地层扰动性较大,施工安全系数低,必须采取加固土体、改善盾构掘进参数等一系列施工安全性的控制措施。     

软土地基桥台的病害及受力分析

对广东省江门市三和公路上两座桥的桥台严重病害和土的性状进行全面的检测,且应用平面有限元的计算程序进行分析,得出了与实际情况完全一致的结论,从而查明了病害产生的原因,并对今后的设计提出了建议,可供设计人员参考.     

冲积黏土对格型钢板桩振沉施工的影响

格型钢板桩在黏土的施工过程中,地质环境和施工工艺的影响因素会因钢板桩锁扣之间的拉力过大而导致施工困难。结合港珠澳大桥香港口岸人工岛项目的格型钢板桩施工进行分析,给出根据项目CPT试验结果进行施工难度分析的量化指标,为类似工程的施工提供借鉴。     

软土地基中桥台桩侧向位移的计算方法探讨

土的侧向荷载对桥台桩基的水平位移和弯曲变形具有重大影响,往往导致桥台桩身发生挠曲甚至破坏。通过总结侧向变形土体常见的位移模式,分析桥台桩的变形机制,在阐述不同模式下桩侧压力的产生机理及桩的几种破坏模式的基础上,提出桩土间相互作用力与桩土间相对位移的双曲线关系模型和理想弹塑性关系模型,可为相关研究提供参考。