成都地铁19号线二期工程盾构始发井基坑支护形式综合比较分析

成都地铁19号线二期工程是全国地铁长大高速线路中工期最为紧张的工程,其主要特点为施工工期紧、盾构区间长、设置车站少、线路速度等级高、隧道掘进断面大等.首先提出了盾构始发位置选择建议,总结了19号线提供盾构下井的基坑的支护形式;从基坑设计方案、基坑安全、施工便利性及工程经济性等方面,对最常用的放坡和旋挖桩加内支撑两种基坑...     

盾构静-动态泥浆渗滤成膜及支护效率控制方法

近年来,泥水盾构在越江跨海隧道中被广泛应用,隧道开挖面“泥浆-土水”相互平衡作用是工程安全的关键。盾构泥浆能否成膜、动态掘进泥膜是否存在、动态泥膜如何发挥支护作用等问题受到广泛关注,理清这些问题是保障开挖面稳定的基础。对此,基于多相流理论提出了泥浆“渗滤-成膜-生长”瞬态力学模型,探明了泥浆的流体特性和地层的水力传导性质的时空变化规律,揭示了盾构停机静态成膜和掘进动态成膜机制,并通过静、动态成膜2个实例计算验证了理论方法的适用性。研究结果表明：盾构静态停机状态下通常为全断面泥膜,泥浆以面力形式进行支护,盾构掘进时表现为动态局部泥膜,泥浆压力可较长距离前向传递,以渗透力的形式发挥作用;盾构掘进时开挖面泥膜分布为多辐扇形的局部泥膜,可分为泥膜渐变区和无泥膜区,无泥膜区域靠近先行刀臂,随着刀盘转速的增加,泥膜的厚度和泥膜面积逐渐减小;实际工程中,可以从泥浆材料和掘进参数两方面提升泥浆的支护作用,一方面根据地层-泥浆粒径比和泥浆黏度双控指标进行泥浆配置,另一方面宜降低盾构刀盘转速,同时适当增加掘进速度,充分发挥局部泥膜的支护作用,提高泥浆的支护效率和开挖面的稳定性。研究成果对泥水盾构施工安全有一定的指导意义。     

TBM机载锚杆钻机摆动结构拓扑优化研究

为解决TBM机载锚杆钻机推进梁的摆动结构作业时因受力复杂而导致的安全性问题,提升其力学性能和稳定性,首先,通过对摆动结构进行静力学分析,确定其作业时应力集中和应力分布极度不均的薄弱部位;然后,基于子模型法将摆动结构的薄弱部位切割出来,扩大其设计空间,再运用拓扑优化方法进行优化设计,得到该部位全新的拓扑结构形式; 最后,对比分析优化前后摆动结构的受力、变形情况及振动频率。结果显示： 优化后危险工况下摆动结构的应力集中现象明显改善,一定程度上提高了该结构的刚度和强度,同时有效改善了结构的振动特性,提高了结构的稳定性。     

软岩隧道超前小导管支护与工程应用研究

为研究超前小导管不同参数对其支护效果的影响,提高软岩隧道施工的安全性,以城开高速鸡鸣隧道K61+168~K61+209段为依托工程,重点研究了不同超前小导管管径、外插角、环向间距对隧道上方地表沉降、管身最大弯矩以及拱顶拱腰沉降影响的变化规律,并基于RODBC包和Pearson检验,利用R软件对各因素进行了相关性分析。研究结果表明:当管径增大时,地表沉降最大减幅4.4%,拱顶、拱腰沉降变化幅度分别为-4.09%、-2.5%,管身最大弯矩增幅133.3%;当外插角增大时,地表沉降最大减幅7.8%,拱顶、拱腰沉降变化幅度分别为-25.89%、-22.98%,管身最大弯矩增幅121.1%;当环向间距增大时,地表沉降最大增幅11.14%。通过相关性研究可知外插角对地表沉降影响最密切,环向间距的影响次之,管径的影响最小。因此,利用超前小导管对软岩隧道支护时,应综合考虑各个参数,找到最安全经济的支护参数,提高隧道施工安全性。     

软岩隧道水平收敛异常段支护结构优化研究

九绵高速青龙桥隧道进口段围岩主要为炭质板岩夹薄层灰岩,岩体极破碎。基于CD法施工存在工效较低的问题,施工单位提出三台阶法施工以加快施工进度。隧道施工过程中,中台阶开挖完成后,部分区段初期支护水平方向收敛异常,局部有拱顶掉块现象,对隧道结构安全和洞内施工安全影响极大。针对现场情况,采用数值模拟方式分析施工存在的问题,同时对增设临时仰拱、加强缩脚锚杆等措施进行模拟,分析支护结构变形规律。通过现场实测数据验证,建议采用三台阶法施工时增设临时仰拱和加强缩脚锚杆。研究成果为该项目后续区段施工提供了有效解决方案,可为类似项目提供参考和借鉴。     

川西季节性冻土区土钉支护边坡冻融效应研究

以川西季节性冻土区土钉支护边坡受冻融作用而产生破坏、滑塌等工程灾害为例,分析冻融作用对季节性冻土区土钉边坡的影响机理;基于水热力耦合理论建立土钉支护边坡模型,研究季节性冻土区土钉支护边坡的应力-应变规律。结果表明:在冻融作用下,土钉在钉头处的轴力变化最大,沿土钉方向轴力变化值不断减小,在冻结期轴力处于最大值;坡体水平位移随坡高增加不断增大,且冻结期的水平位移为最大值。     

引水隧洞突涌段变形特征及控制关键技术研究

深埋引水隧洞突泥突水洞段注浆固结圈与初期支护结构作为协同承载结构,其荷载分担与变形控制对结构和施工安全有重要作用。为研究深埋引水隧洞突涌洞段围岩与支护体系稳定性,以滇中引水狮子山隧洞为工程依托,通过现场对围岩-支护监控量测与第二层型钢拱架受力监测,结合施工工况动态分析围岩-支护体系受力与变形,研究总结突涌段施工变形控制关键技术。研究结论:(1)深埋隧洞突涌洞段拱顶累计沉降17.4 mm,达预留值的17%左右;拱肩、拱腰累计收敛106.6 mm、98.1 mm,达预留值100%左右。(2)突涌洞段理论预测极限位移150 mm;现场监测评价设定阈值uo=100 mm,当达到2/3时,应采取加强措施。(3)最佳开挖方法为微台阶法。各级台阶长度控制在3 m左右,按“快挖、快支、快封闭”原则组织施工。(4)超前预支护管棚结构起到提高固结体刚度作用,较固结体提高约13倍。(5)双层支护结构强度、刚度增加,承载能力明显提高,施工安全性也得以提高。     

简阳市沱西快速路高路堑边坡高压铁塔支挡设计

针对简阳市简州临港经济区沱西快速路高路堑边坡高压电塔的支挡设计方案进行比选,推荐采用预应力锚索单排桩支护方式来支护边坡,并采用有限元方法对该支护方案进行验证.结果 表明:所采取的支护方案稳定性验收安全系数为2.313,高压电塔控制性指标杆塔结构倾斜度为0.105％,均符合规范要求,该支护方案能保障道路及高压电塔的运营安全;对类似高路堑放坡困难地段,采用预应力锚索抗滑桩支护可有效控制坡顶地面的沉降作用.     

某曲线连续梁墩顶临时锚固系统设计与验算

悬臂浇筑施工的大跨径连续梁桥,墩顶临时锚固系统是确保施工安全和质量的关键工序之一.对平面位于半径R=1000m上的悬浇连续梁墩顶临时锚固系统做简要的模拟与分析,针对模拟分析中出现的薄弱点,提出了部分建议,供以后类似项目的设计、施工参考.     

呼和浩特市某地道工程盖挖逆作法支护施工工艺研究

在我国经济飞速发展的当下,国家城镇化程度逐年加快,城市基础设施建设日趋完善,城市地道工程作为缓解交通压力分流车辆人流的有效手段被广泛建设使用。考虑到城市范围内人口密度较大,施工受限较多,选择合适的施工方式变得至关重要。针对呼和浩特市某地道工程实例,对其盖挖逆作法支护施工工艺进行概述和分析,得出盖挖逆作法支护施工工艺可以在高效完成工程作业的同时减小城市施工对市民生活的影响,有关经验可供相关专业人员参考。