长沙—株洲—湘潭城际铁路湘江隧道开滨盾构区间富水基岩地层管片背后注浆技术研究

盾构施工管片背后注浆是保证隧道安全、质量及控制地表沉降的关键因素,更与施工成本息息相关。大直径土压平衡盾构在富水基岩中施工时,由于其管片背后填充空间大、富水基岩地下水冲蚀,同步注浆效果差,注浆质量对工程安全、质量及成本的影响显得尤为突出。通过对长沙—株洲—湘潭城际铁路湘江盾构隧道的施工过程研究分析,针对大直径土压平衡盾构富水基岩地层管片背后注浆普遍存在的问题,采用"同步注浆、补充注入砂浆、二次补强注浆及封闭环施工"的施工方法,经过施工过程的调整和优化,确保了管片背后注浆质量的安全可控,有效地降低了施工成本,取得了很好的效果。     

近海富水地铁车站基坑管井降水技术

厦门市地铁地铁3号线湖里法院站主体结构基坑位于近海且富水的地层,为提高基坑降水效果,通过基坑用水量及降水井的计算分析,选择大直径降水井点的布设方法,并针对大直径降水井施工容易出现的质量问题,提出相应的施工技术及操作细节,最后通过降水从监测数据,表明该基坑降水效果良好。实践证明,大直径井点降水作为地铁车站基坑开挖降排水工艺,具有较好的应用前景。     

水泥稳定砂砾基层温缩裂缝间距的有限元分析

为了研究东北季冻区水泥稳定砂砾基层施工期间收缩变形产生裂缝的机理和控制裂缝的措施,对实际工程进行裂缝状况调查,并采用温缩应力公式和有限元法计算水泥稳定砂砾基层温缩裂缝间距,与实际调查的裂缝间距进行了对比,分析了不同工况基层裂纹尖端的应力强度因子.结果表明,有限元法计算水泥稳定砂砾基层的温缩裂缝间距的临界值是15.8m,比较接近实际调查结果;加铺沥青混凝土路面层可减小基层温度场范围,延长温缩裂缝间距,有效减少基层温缩裂缝.     

浅覆盖地层钢栈桥施工技术

栈桥作为水上施工的重要通道,在特大型桥梁建设得到了广泛应用,栈桥一般采用钢管桩基础、贝雷梁为主承重梁的结构,在特殊地质条件下,栈桥的结构及稳定性越来越受到关注.以福元路湘江大桥钢栈桥的成功实施为背景,介绍了浅覆盖地层条件下钢栈桥的设计、施工技术及渡洪安全措施,总结了一些具有实际工程意义的结论,以供类似工程参考.     

注浆止水帷幕在城市道路富水地区的应用

针对桂林市一道路下穿既有铁路线,由于岩溶发育地下水丰富,经过方案比选,最终采用了压浆止水帷幕成功处理了地下水,工程竣工后,经过5个雨季考验,边坡和路面均无渗水、漏水现象,确保了湘桂铁路和油库专用线的运营安全。     

砂卵石地层气垫式泥水盾构的优化

为解决气垫式泥水盾构在砂卵石地层中存在卵石堆积泥水仓和气垫仓底部、造成碎石机频繁损坏和泥浆管路堵塞等问题,通过对底部堆积、堵塞管路、破碎机频繁损坏的原因进行分析,认为造成堆积和堵塞的原因主要是泥浆在气垫仓和泥水仓流速偏低,不能及时带走碴土,从而造成碎石机频繁损坏和仓底底部堵塞。通过对这些问题的研究讨论,提出通过增加底部、刀盘冲刷以及主机段泥浆循环的方案来解决底部堆积、堵塞管路的问题,同时改变碎石机的结构来解决其寿命短的问题。     

隧道涌水段不良地质探测及围岩变形规律研究

在富水地层中开挖隧道出现涌水事故后,若继续盲目施工易引发隧道坍塌,此时应停止开挖,探明涌水段周围地质条件与岩体变形。以大奎隧道右线出口处涌水事故为背景,从地质雷达和变形监测2方面进行研究分析。地质雷达探测结果显示隧道底板左下方2.5 m处存在承压水层,且隧道衬砌背后存在巨大暗道。变形监测表明多个里程断面岩体变形超过50 mm,高于规范要求的安全界限。基于探测结果,提出了混凝土回填、超前注浆止水及架立钢支撑支护的处理方案,涌水段围岩变形最终得到了控制。     

采用不同本构模型对盾构施工引起地层位移的数值模拟研究

为揭示莫尔-库伦模型和修正剑桥模型在模拟盾构施工引起地层位移的不同,以能够反映施工工况的地层损失率为控制参数,采用2种模型模拟盾构施工引起的地层位移,从机制上分析2种模型计算结果的不同,并与Peck公式的计算结果和实测数据进行对比。主要结论如下： 1）莫尔-库伦模型计算的隧道中心的最大沉降大于实测数据和Peck公式的计算结果,计算的远离隧道中心处的位移为回弹性质。 2）修正剑桥模型计算的最大沉降与实测数据和Peck公式的计算结果基本吻合,但计算的沉降槽宽度偏大。     

不同纽配结构水泥稳定穆砾材料CT试验分析

利用工业CT三维扫描成像技术,进行了3类典型级配结构对比试验,分析了不同结构水泥稳定砂砾材料在过载条件下破坏前、后的微观特性．研究结果表明：悬浮密实结构、骨架密实结构及骨架空隙结构这3种典型级配结构的空隙率主要受最大空隙体积的影响;骨架密实型结构大粒径骨料破坏后形成的较小骨料和胶结料形成的整体仍有一定的强度,该结构抗疲劳破坏潜力较大;优化水泥稳定砂砾基层级配结构可有效增强其抗破坏能力．该研究成果对干旱荒漠区公路工程施工和设计具有指导作用．     

膨胀岩土地层修建盾构隧道引起的局部膨胀荷载研究

从理论上推导了岩土局部膨胀引起的附加膨胀荷载计算公式;结合数值分析方法,研究了不同位置、不同范围发生地层局部膨胀对衬砌结构接触压力增量的影响.结果表明:膨胀荷载与岩土膨胀力大小、应力水平、地层抗力、膨胀后岩土物性参数等因素有关,因地层局部膨胀引起的衬砌结构承受附加膨胀荷载值小于室内测得的膨胀力;岩土吸水膨胀后,地层抗力显著降低,对地层膨胀区及影响区隧道衬砌结构承受的荷载分布产生显著影响;若膨胀力较小,吸水后软化作用强于膨胀作用,会导致衬砌承受的荷载减小.