铁路隧道软弱围岩水平岩层施工技术

结合黄韩侯铁路北塬隧道左线进口软弱围岩水平岩层施工,通过对隧道水平岩层的稳定性分析,并针对水平岩层对隧道开挖和支护的影响作用,确定水平岩层隧道施工开挖方案,采取负视速度法超前地质预报手段及时获取围岩情况,并对开挖爆破参数和支护参数等及时进行优化,确保了隧道的施工安全。     

基于不同本构模型的复杂地层大断面隧道开挖稳定性分析

多元结构地层中,土体单元触变性高,应力应变路径十分复杂,单一的本构模型不能满足隧道施工变形研究的需要。分析了摩尔库伦、修正剑桥、Druker-Prager和西原正夫等四种本构模型的屈服特性及应力应变关系,通过C++对FLAC软件二次开发,将本构模型程序化。以兰州轨道交通某大断面车站隧道为工程背景,模拟分析四种模型下大断面隧道开挖引起的地表沉降、底板隆起、两帮收剑的变化规律,发现摩尔库伦模型中洛德参数可识别土体单元处于压缩或拉伸状态,能较好地拟合地表沉降规律;修正剑桥模型可追踪岩土体的变形能力和抗剪强度随体积改变而变化的特性,能准确判断隧道直墙的水平位移变化趋势;Druker-Prager模型因考虑中间主应力及静水压力对相邻单元的作用,可反映出隧道内部土体移出后的底板隆起变形特点。以上规律可为复杂多元结构地层中隧道施工变形控制提供参考,从而保证隧道建设的高效与优质。     

卵石地层暗挖车站超高压旋喷注浆止水应用研究

为研究超高压旋喷注浆技术在卵石地层PBA工法暗挖车站中的止水效果,开展现场旋喷试验,对常规施工设备进行改进,优化施工步序,实现暗挖车站边导洞狭小空间内的机械化引孔、喷浆成桩作业。试桩结果表明：卵石地层中试桩加固直径均在1 m以上;加固体抗渗系数最大值为2.37×10–9 cm/s,满足工程不渗水要求;加固体抗压强度均在24MPa以上,加固效果明显,能有效提高地层的承载力、强度和整体稳定性。首次实现超高压旋喷注浆工艺在北京卵石地层暗挖车站的应用,该方法在万泉河桥站的工程实践中取得了良好的止水效果,对北京地区暗挖车站止水治理具有重要的指导意义。     

扩底桩的扩大头与持力层的关系

讨论了影响扩底桩的扩大头发挥作用与持力层相关的因素,包括持力层土的性质、扩大头进入持力层的深度、持力层的厚度。结合工程实例说明选择扩底要具体情况具体分析,施工中应注意的问题。     

反坡富水岩溶隧道抽排水系统的设置和应用

反坡富水岩溶隧道施工的主要难题是反坡抽排水,而快速有效地排除反坡施工地段的积水,对隧道的施工组织和现场管理影响重大。通过对宜万铁路齐岳山隧道进口段抽排水系统设置的论述,进一步说明快速有效的排水系统和良好的排水管理可以为富水岩溶反坡隧道施工提供相对安全的施工环境,进而为溶腔探测试验提供可能。     

软弱地层浅埋隧道加固范围及强度参数的研究

针对无自稳能力及基本自稳的2类软弱地层,分别选用安全系数和地表沉降作为评价指标,采用考虑流固耦合的数值方法对加固范围及强度参数进行分析,同时根据不同埋深隧道的破坏模式,对横向加固范围进行探讨.研究表明,加固圈的厚度及强度需同时满足一定条件方可取得较理想的效果,对于非自稳地层,加固厚度以2 ～2.5 m为宜,加固圈强度提升至原地层的6倍可基本保证地层自稳;对于基本稳定地层,加固圈厚度以1.5～2m为宜,加固圈强度提升至原地层的5倍为宜;最后通过计算验证了根据地层破坏机理提出的加固范围.     

连拱隧道施工全过程地层沉降三维数值模拟

以金丽温高速公路二期工程里东隧道为工程背景,采用有限元法对温州端洞口段40m连拱隧道进行了施工全过程三维数值模拟,得出了地层及地表在施工全过程中的沉降分布规律与大小,并与1／20的实物相似模型试验进行对比,提出了连拱隧道施工全过程地层沉降变化规律与施工中应重点关注的区域,对实际工程进行直接指导并为同类工程提供参考。     

对潜水非完整井涌水量计算公式的商榷

对《建筑基坑支护技术规程》JGJ 1 2 0 99所推荐的潜水非完整井涌水量计算公式进行研究后 ,发现《规程》所推荐的公式是一极值函数 ,意味着该公式的应用只有在界定的条件下才能使用 ,进而通过相关量分析 ,提出了界限含水层概念 ,继而通过拟合得出了界限含水层的计算方法 ,并提出了在厚有限含水层中结合札马林公式进行井点水力计算的方法与适用性条件的确定方法     

大断面浅埋地铁施工对地表影响的模型试验

以广州地铁站前停车线为工程背景,通过室内大比例相似模型试验,结合数值模拟计算,研究大断面浅埋地铁在上下台阶法不同开挖步骤中产生的洞周位移、地表和地层的位移响应。结果表明:通过相应的辅助工法和合理的施工工序,台阶法能有效控制上台阶开挖引起的洞周位移和地表沉降,从而控制整个隧道开挖对周边环境的影响,保证隧道快速、安全施工。     

参数变化对流泥地层浅层加固沉降与固结的影响

针对流泥地层浅层加固的沉降和固结度特点,根据已有研究成果,推导得到压缩模量、渗透系数、固结系数、排水路径与固结应力的关系式,使沉降和固结分析可以考虑沉降和固结参数随固结应力的变化,利用涂抹效应考虑了土柱效应对固结的影响,并考虑了排水板弯曲对固结的影响。工程算例表明,流泥地层固结系数随有效固结压力增大而增大,土柱可以加快排水固结,应变固结度大于应力固结度。对于浅层加固,可以不考虑排水板弯曲、加固层厚度减少对固结的影响。