超大直径盾构试掘进施工关键技术研究

试掘进施工是泥水盾构施工的一项关键技术,该文以南京长江隧道Φ14.93 m 泥水盾构施工为背景,对试掘进的工作内容和主要目的进行介绍,并结合距离始发井 75 m 的一处池塘的原位试验,对盾构施工引起的地表沉降变化规律和泥水压力的取值进行了研究。     

盾构刀具异常磨损及改进研究

针对南京长江隧道大直径泥水盾构在穿越砾砂-砂卵石地层时刀具出现异常磨损,从刀具设计和工艺等方面对磨损原因进行分析,提出刀具的改进方案。工程应用表明,改进后的刀具其使用寿命是原装刀具的6倍,工程效益明显,对类似工程有很好的借鉴作用。     

高填方涵洞地基及路堤受力、变形机理试验研究

由高填方涵洞工程目前的设计施工以及运营现状提出存在的问题,依托汾离高速公路进行了精心的试验工程,研究分析了高填方涵洞工程中的拱顶填土、两侧边坡、涵洞结构和地基的相互受力变形机理及破坏形式,提出了相应的设计施工新措施。     

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。     

Dynamic anti-plane interaction between an impermeable crack and a circular cavity in an infinite piezoelectric medium

Wave propagation in an infinite elastic piezoelectric medium with a circular cavity and an impermeable crack subjected to steady-state anti-plane shearing was studied based on Green＇s function and the crack-division technique. Theoretical solutions were derived for the whole elastic displacement and electric potential field in the interaction between the circular cavity and the impermeable crack. Expressions were obtained on the dynamic stress concentration factor （DSCF） at the cavity＇s edge, the dynamic stress intensity factor （DSIF） and the dynamic electric displacement intensity factor （DEDIF） at the crack tip. Numerical solutions were performed and plotted with different incident wave numbers, parameters of piezoelectric materials and geometries of the structure. Finally, some of the calculation results were compared with the case of dynamic anti-plane interaction of a permeable crack and a circular cavity in an infinite piezoelectric medium. This paper can provide a valuable reference for the design of piezoelectric actuators and sensors widely used in marine structures.     

桥梁超重荷载与限载标准的确定

为了分析公路运营中超重荷载对桥梁的影响，以陕西省府谷-店塔公路上运煤超载车辆为调查对象，根据车辆装载特点和轴型分布特征，将超载车辆分为9种类型，分析了9种车型的超载、超限情况；利用线性回归，得出超载与超限的函数关系。利用等代荷载方法，与公路-Ⅰ级荷载相比较，确定出9种车型的限载系数和限载标准，评价了限载后车辆荷载特性，认为车辆限载后宜使用多轮、多轴运营车型。     

出海闸复合基础的力学特性研究

通过对出海闸的整体有限元数值计算(计入复合基础的底板、桩与土的共同作用),计算其结构的位移场及应力场.结论是复合基础底板与单一基础底板的内力、位移在大小、分布、控制工况及危险点上完全不同.由于桩基对底板的作用,基础底板出现应力集中为该复合基础的明显特征.     

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。