泥水盾构泥饼分散崩解试验与应用研究

为了更好地进行盾构分散剂泥饼处治，针对黏性地层中不同盾构分散剂的对比评价和选型问题，依托济南济泺路穿黄隧道工程，对比纯水和分散剂作用下的泥饼崩解规律，以及不同分散剂和分散剂质量分数对粉质黏土的崩解效果影响，并将优选的分散剂应用于实际工程。试验得知： 1）相比于纯水，分散剂能快速增大粉质黏土的崩解速率，使崩解速率随时间呈2阶段变化，即崩解速率快速达到最大，之后随着崩解的进行，分散剂与土体的作用面积减小使崩解速率降低； 2）总崩解时间随分散剂质量分数增大而减少，当分散剂质量分数达到一定程度时，分散剂的作用效果达到最大； 3）对比选出了效果更好、成本较低的B分散剂，优选的B分散剂应用于实际工程明显提高了盾构掘进速度，掘进参数更加稳定，掘进效率提高，验证了试验的可行性。     

隧道穿越断层破碎带的安全施工技术

研究目的:隧道工程穿越断层破碎带是施工中经常遇到的问题,它的难点在于容易出现突水、突泥、溜渣等地质灾害。本文对隧道穿越断层时遇到突水突泥溜渣的安全施工技术进行探讨,为安全施工和保证质量与工期探求合理的解决办法。研究结论:本文以张集铁路旧堡隧道为例,对隧道穿越F3断层破碎带及富水区的安全施工技术进行研究,提出了"排水降压、有水必排、岩变我变、超前支护、确保安全"的原则,指出了解决高压水问题是防止灾害发生的关键,为安全施工提供了重要保证。     

盾构隧道开挖面涌水对地表沉降及管片内力的影响分析

土压平衡盾构在高水压砂层中掘进时,施工措施不当会使开挖面发生涌水涌砂险情,进而引起较大的地表沉降,土体下沉会使得管片严重变形,威胁施工人员的生命安全。以武汉地铁7号线小东门至武昌火车站盾构区间为研究背景,通过建立精细化数值模型,考虑水土流固耦合作用,研究土压平衡盾构在砂土层中掘进时开挖面涌水对地表沉降及管片和螺栓内力的影响。结果表明:开挖面涌水量与地表沉降呈线性关系,与管片螺栓内力呈非线性增长关系,较大的涌水量使隧道拱顶处发生严重的挤压变形,进而引起管片破损及螺栓屈服。因此,当开挖面发生涌水涌砂险情时,为防止地表严重下沉及管片破损,应尽快采取紧急措施减小涌水量。     

硬质膨胀性黏土地质泥水盾构掘进施工技术

依托扬州瘦西湖隧道盾构段工程,通过施工过程和试验结论,列举了盾构机在下穿全断面硬质膨胀性黏土地层时所碰到的一系列施工难题,解析了出现这些施工难题的原因;再结合施工过程中的一些实际做法,来重点说明是如何应对盾构机结泥饼、气压仓大块黏土堆积以及泥水环流系统堵塞等问题;最后提出在硬质黏土地质,盾构机选型时要注意的问题。     

某滨海填土区地铁盾构隧道翻浆冒泥病害治理分析

某滨海填土区地铁盾构隧道,在运营8年后出现道床翻浆冒泥病害。结合区间隧道所在地区地质情况及结构特征分析病害发生的原因:①地质情况复杂,隧道处于淤泥质地层中,衬砌结构发生不均匀变形;②道床结构与衬砌管片之间不密实,道床与管片结构变形不协调。根据病害原因,制定以适用的材料填充道床结构与管片结构间缝隙的病害整治方案。     

软土地层顶管法地下通道近接桥梁施工保护方案研究

为顶管施工中既有桥梁结构的保护提供合理可行的方案,以昆明市轨道交通4 号线菊华站地铁车站过街通道矩形顶管近接高架桥施工为背景,采用数值模拟的方法,对软土地层顶管法地下通道近接桥梁施工的地层注浆预加固及不同触变泥浆减摩等保护方案的应用效果进行研究。研究结果表明: 1)对桥桩桩侧土进行预加固可以明显减小顶管施工过程中桥桩的水平横向变形,减小比例达34%; 2)采用超灌触变泥浆减摩方案,可有效降低顶管顶进时管土摩擦力对桥桩的影响,其中桥桩纵向变形的最大值在采用超灌触变泥浆减摩方案时,相较于常规触变泥浆减摩方案减小28%; 3)采用桥桩桩侧土预加固结合超灌触变泥浆减摩的方案,可保证顶管施工过程中近接桥梁结构的安全。     

滩槽泥沙交换对长江口北槽深水航道回淤影响的分析

黏性细颗粒泥沙在潮汐水流中运动的主要特性之一是存在多种不同尺度的输运形态。就长江口而言,其中1~2 m近底水流驱动下的高浓度悬沙输运应加重视。现场观测表明,近底高浓度悬沙的生成与黏性细颗粒泥沙在潮汐水流中的沉降特性有关,其输运对航道回淤的影响表现为滩槽之间的泥沙交换。初步估计横向水体高浓度悬沙输运造成12.5 m深水航道中段2 000万~3 000万m~3的年回淤量是可能的。这可能是造成航道中段集中回淤的重要原因之一。     

淤泥质港口航道适航密度确定方法的改进

根据浮泥层中船舶航行时船体边壁带动附近浮泥作剪切流动的物理过程与浮泥在缓坡上的重力流之间的相似性,提出以船体边壁附近浮泥层流态转换条件来定义适航密度,以避免现行方法的不确定性,并提出了相应的计算方法。计算表明,适航密度与航行速度和浮泥层厚度有关。在通常航速和0.5~1.5 m浮泥层厚度条件下连云港航道的适航密度约为1.25~1.35g/cm~3。     

莲花山1号隧道突泥段施工技术探讨

隧道工程时常会发生一些地质灾害,其中最为严重的灾害之一便是突泥。文章以广东省潮惠高速公路莲花山1号隧道为背景,对该隧道的地质情况、工程特点进行了分析,讨论了隧道的突泥原因,并对已发生灾害的情况进行施工技术处置。重点对处理方案以及处理结果进行探讨,供类似工程参考,以减少灾害事故的发生。     

泥浆在黄土中的浸湿性及其对土体竖向位移的影响

为准确了解施工泥浆在黄土中的浸湿性,以西安地铁2号线小寨站深基坑桩基工程为例,根据实际观测数据资料,对黄土地基钻孔灌注桩基施工过程中钻孔泥浆在黄土的浸湿范围及其对土体竖向位移的影响进行了分析。结果表明:钻孔泥浆在黄土层中的浸湿范围是有限的,不能使土体产生明显的结构性破坏,也不会导致桩体周边土层产生明显的竖向位移。钻孔灌注桩施工过程中,钻孔周边土体的扰动主要是受钻孔桩机的影响。这一结论可供黄土地基或基坑工程及其他同类工程的设计与施工参考。