广义宾汉流体水泥基浆液动水注浆及质量检测研究

裂隙突水灾害严重威胁隧道施工安全,注浆是解决裂隙突水灾害的有效手段之一。通过分析广义宾汉流体的水泥基浆液流型,建立平板单一裂隙动水条件下注浆扩散模型,构建应力只和变形速率有关、与时间无关的纯粘性流体本构方程;基于注浆扩散模型得出水泥基浆液断面的平均流速;由注浆孔边界和扩散边界条件,结合注浆孔压力和静水压力,推导出在逆水条件和顺水条件下浆液的扩散距离公式。根据依托工程实际制定裂隙注浆控制方案,并结合隧道检测手段对注浆效果进行验证。     

盾构渣土资源化处理工艺及成套系统装备研究

为解决当前盾构渣土资源化装备庞大、操作复杂、对不同类型渣土及狭小场地适应性差等问题，以深圳地铁14号线六约北站盾构隧道工程为背景，研究盾构渣土资源化处理工艺以及智能化、集成化、模块化的振动筛分、絮凝、压滤、管路和中央集中控制平台等成套系统装备，并在六约北站盾构渣土资源化处理工程中得到了成功应用。结果表明： 六约北站采用新装备和新工艺后，设备占地面积仅470 m2，最大处理能力达到1 400 m3/d，仅需4人即可维持整个装备系统的有效运行；设备系统对不同地层渣土的〖JP2〗适应性大幅提高，筛孔淤堵得到解决；所生产的粗骨料、细骨料含泥量和含水率大幅降低。由此可见，盾构渣土资源化处理系统的智能化、集成化、模块化提升是装备升级的发展方向，最终形成智能化、集装箱化成套装备，从而满足不同场地及周边环境的运行需求。     

城市固体废弃物在道路基层施工中的应用

城市化的不断发展,产生了大量的城市固体废弃物,这些固体废弃物大量占用耕地,影响环境。该文介绍了对城市固体废弃物进行综合处理以后,加工成为道路水泥稳定碎石基层所需的再生石料,替代碎石原材料拌合为水泥稳定碎石混合料,摊铺、碾压、养生的应用情况和施工工艺。     

水底大型泥水盾构盾尾密封失效的应对技术

水底大型盾构法隧道常因地层透水性强、水压高而采用泥水平衡盾构机施工,盾尾密封失效事故发生概率较低,但一旦发生其后果较为严重,甚至是灾难性的,风险等级评价为3C,即三级需要决策采取措施的风险。针对杭州市庆春路过江隧道盾构掘进过程中盾尾密封失效导致漏水漏浆的险情,分析了其盾尾密封失效的原因,研究提出了大型泥水盾构盾尾密封失效情况下采用液氮冷冻措施形成盾尾冻土环帷幕止水,在冻土帷幕止水保护下对盾尾管片拆、复拼并检查、更换、增补盾尾刷综合治理技术,经工程实践证明该技术是安全、有效、合理的。     

岩溶区盾构带压开仓掌子面加固关键技术研究

针对盾构过岩溶区带压开仓常规加固所存在的弊端,以深圳地铁16号线龙龙区间为背景,研究注浆加固关键技术。通过试验配制具有一定胶凝性能的快凝低强度浆液,并利用研制的可伸缩液压注浆装置,将浆液直接快速输送至地层薄弱点,使其渗入掌子面岩土裂隙,实现掌子面整体加固、阻断外部来水和密封土仓高压气,快速稳固刀盘、土仓土体,同时做好盾尾止水,保证换刀安全。该方法与常规衡盾泥加固相比,经济效益显著,对复合地层、富水砂层、软塑或流塑性地层等不良地质中盾构带压开仓具有重要指导意义。     

泥水盾构水平直管内石碴起动速度研究

泥水盾构环流系统是将开挖下的石碴从掘进界面输送出来的核心系统,石碴在环流管道内的流动特性是决定石碴能否顺利输送的关键。论文基于计算流体力学和离散单元法建立泥水盾构环流系统水平直管内石碴运动模型,研究石碴形状系数、等容粒径和数量对石碴起动速度的影响。仿真研究结果表明： 在石碴等容粒径相等情况下,不同形状的石碴起动速度大小顺序为： 椭球体>扁平状>近球形;当石碴等容粒径为38.5、42.5、53.3、56.2、58 mm时,石碴起动速度分别为0.48、1.06、1.26、2.36、4.7 m/s,随等容粒径的增大呈指数增大;随数量的增多呈对数增长,多颗粒起动速度随数量的增多增幅较为平缓,最大增幅为21%。     

复合地层中超大直径泥水盾构施工开挖面泥水压力确定方法研究

在超大直径泥水盾构施工中,泥水压力的控制是保证开挖面稳定的关键。依托正在新建的上海北横通道工程,利用三维数值分析方法,总结出适用于软土复合地层超大直径泥水盾构施工的开挖面泥水压力确定方法,并根据北横通道现场实测数据对该方法进行对比分析。研究结果显示: 1）超大直径泥水盾构泥水压力最佳平衡计算点位主要与土层厚度比和上下土层有效内摩擦角差值有关; 2）在近似均一地层中可以取盾构中心点作为平衡点位,这与以往工程经验相吻合; 3）复合地层中可通过理论计算确定最佳平衡计算点位。     

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。     

复合地层大直径泥水盾构滚齿刀常压更换技术研究

泥水盾构在掘进过程中,由于受到环境条件有限、地质条件差、水土压力高、地层复杂多变等多种因素的影响,如何安全高效地更换滚刀和齿刀一直是盾构施工所面临的工程难题。本文提出一种高水土压力条件下滚刀、齿刀常压更换技术,介绍该技术的工作原理和作业要点,并以武汉地铁8号线越江隧道工程为例,针对越江隧道江中段的上软下岩复合地层以及工程所面临的特有工程难点,详细阐述滚刀、齿刀常压更换技术的具体操作步骤及其技术优势。通过采用该技术,有效提高了换刀效率,降低了安全风险,确保了施工的顺利进行。