兰州地铁黄河隧道设计难点及方案论证

研究目的:兰州地铁1号线一期工程2次下穿黄河,为黄河上第一条交通工程类隧道,国内首创。隧道位于兰州市七里河断陷盆地内,属强透水砂卵石地层条件下连续性长距离的穿河隧道工程,建设环境国内罕见。兰州地铁黄河隧道还要考虑线位、车站、临近既有桥梁、下穿河道河堤等诸多因素,具有较大的设计和施工难度。为确保工程顺利实施,应前期充分论证,精心设计,得出最优设计方案,以利于工程建设。研究结论:本文以兰州地铁黄河隧道外部环境为研究基础,通过剖析相关设计难点,得出黄河隧道设计方案。(1)区间采用两条单洞单线隧道,双线同侧上游绕避桥墩下穿河道,间接控制式泥水平衡盾构施工,装配式钢筋混凝土管片,双道防水措施;(2)两穿黄河区间设中间风井、联络通道及废水泵房等附属,综合区间疏散平台、通风竖井、联络通道及防淹门等防灾救援设施,从而形成一整套完善的黄河隧道设计方案;(3)相关设计结论和经验可丰富我国穿江越河类隧道的修建技术,也可为后续类似工程的建设提供借鉴和参考。     

机制砂石粉含量对混凝土性能影响

通过对贵阳地区机制砂进行大量的配合比试配试验,根据机制砂石粉不同掺量从5%、10%、15%、20%、25%、30%掺入,在水胶比不变情况下分别试拌,察看混凝土和易性,并制取7 d、28 d、56 d强度试件、抗裂试件、抗渗试件,阐述混凝土工程中机制砂石粉含量对混凝土强度、和易性及耐久性的影响,从而得出该地区机制砂石粉含量的极限值。工程实践表明:通过选用反击破制砂设备,控制好砂中石粉含量,并采取措施保证混凝土的搅拌时间,减少坍落度的损失,这样机制砂中石粉对混凝土质量基本无影响;这提高了当地石材的利用,节省成本,提高效益。     

浅覆土大粒径无水砂卵石地层盾构施工技术

直径6 m的盾构隧道已开始应用于北京电缆隧道。为确保盾构在浅覆土大粒径无水砂卵石地层中顺利掘进,采取了以下措施:渣土改良、加大同步和二次注浆量、优化掘进参数、优化刀盘布局和刀具等。通过试验结合现场的方法,保证盾构通过后地面沉降控制在规范要求之内。     

槽形轨井字形组合道岔的设计

应三亚市有轨电车线路所需研制了槽形轨井字形组合道岔。根据线路设置与行车条件,确定了槽形轨井字形组合道岔的平面布置形式。首先采用有限元方法对比73C1钢轨和105C1钢轨的受力和横向位移进行钢轨选型;然后将既有辙叉结构形式优化为钢轨焊接式辙叉;最后选取仿形断面钢轨,采用熔化极活性气体保护焊工艺焊接后进行了钢轨静弯强度试验。结果表明：无论是受力,还是横向位移,105C1钢轨均优于73C1钢轨,且105C1钢轨重心稳定,开槽位置较自由,焊接性能更好;与既有辙叉相比,采用钢轨焊接式辙叉,焊接接头数量减少1/2,降低了加工成本和开裂风险;采用熔化极活性气体保护焊工艺焊接后钢轨轨头和轨底的静弯强度满足规范要求,且焊接单个接头用时短。槽形轨井字形组合道岔已于2019年在三亚有轨电车示范线上应用,上道4年来线路运营状态良好。     

深水区域砂卵石地质钢栈桥设计

以广珠铁路北江特大桥深水钢栈桥的成功修建经验为背景,介绍了该桥钢栈桥在砂卵石地质情况下,深水钢栈桥的桥墩、纵梁布置、栈桥桥面、深水加固等方面的设计及检算。工程实际应用证明,该设计经济合理性较好,可为同类施工环境下钢栈桥施工提供参考经验。     

大粒径无水砂卵石地层土压平衡盾构机选型

大粒径无水砂卵石地层是北京西南地区较常见的地层,也是一种典型的力学不稳定地层。地铁隧道施工一般位于繁华街区,地表建筑物及地下管线较多,这就要求在施工中把对地上环境的影响降到最小,盾构法施工能满足该项要求。目前盾构机种类、形式多种多样,保证选型正确是盾构法能够顺利实施的前提和保证。     

砂卵石地层人工挖孔桩施工关键技术研究

北京地铁九号线丰台北路站施工范围穿越含大漂石的砂卵石地层,中间桩基础成孔采用人工挖孔,施工较为困难。分析了砂卵石地层人工挖孔的施工风险,并且提出了一套砂卵石地层人工挖孔桩施工的关键技术和安全保证措施,保证了人工成孔的顺利进行。     

混凝土组成材料对水泥水化特性的影响

正水泥水化是一个放热反应,水化放热是混凝土温升的唯一热源。研究混凝土组成材料对水泥水化特性的影响规律是制定大体积混凝土工程预防因温度应力导致贯穿性裂缝的理论基础。大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m,或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而     

砂卵地层大型地铁基坑施工技术

以成都砂卵地层大型地铁基坑开挖为对象,对车站基坑开挖以及围护结构及其参数等问题进行研究。提出了分6步台阶整体后退式挖土,且每层开挖深度为4～5m的基坑开挖施工方案与工艺,确定了钢支撑和土钉墙挂网喷射混凝土的联合围护结构及参数。实践表明,研究出的地铁车站基坑施工技术可确保基坑边坡稳定,并能保证极近距离范围建筑结构的安全。     

砂砾石地层盾构施工地表沉降规律分析

以沈阳地铁1号线洪湖北街站—重工街站区间为工程背景,通过对该段地表沉降的监测,分析盾构在砂砾石层中施工的地表横向沉降规律、地表历时沉降规律、测点与刀盘距离与测点沉降规律及沉降范围等。从量测结果可以看出土压平衡盾构穿越砂砾层导致地表沉降的影响因素及其关系,盾构的掘进直接影响到了地表,使得地表有纵向和横向的位移,在不同地质条件中影响范围不同;在相同工况下,在粗砂、砾砂和砾石中地表沉降较黏土层中大,其施工过程中地表沉降更难控制;地层损失引起的沉降,大部分在施工期间呈现出来,再固结引起的沉降在砂性土中呈现较快。