盾构管片质量缺陷分析与控制

盾构管片是隧道采用盾构法施工的衬砌预制构件,是隧道的最内层屏障,承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构,盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全,影响隧道的防水性能及耐久性能。盾构管片因使用环境差,使用年限久,防渗要求高,对其质量要求很高。但在脱模后其表面存在较多的气泡、裂纹、色差等质量问题,不但影响管片的抗压强度和抗渗要求,而且增加修补的工作量,增加了施工成本。因此,减少管片表面的气泡、裂纹等质量问题,是管片质量控制中的重要环节~([1])。     

盾构隧道壁后注浆压力对地表沉降的影响分析

为直观了解盾构隧道施工过程中壁后注浆压力对土体变形的影响,分析盾构隧道注浆压力大小对管片上浮的影响,保证在隧道施工过程中采用合理的注浆压力,控制地表变形量。采用FLAC3D软件对上海某越江隧道施工过程进行了数值模拟,分析注浆压力对管片上浮的影响。结果表明:在不同注浆压力及不同分布形式情况下,土体受扰动程度差异较大;当注浆浆液充填等待层后,随着注浆浆液逐渐硬化,盾构隧道管片会逐渐形成上浮趋势,上浮量与注浆压力有关,当注浆压力控制在0.2～0.3MPa时,地表变形量可以得到有效控制,所以施工中应该值得注意。同时也为今后的盾构隧道数值模拟与现场施工提供参考。     

盾构管片外侧渗压计埋设装置设计与应用

该文通过湛江市鉴江供水枢纽跨海隧道管片外侧渗压计的埋设施工,研发一种盾构管片外侧渗压计的埋设装置,可解决隧道衬砌管片外渗压计的安装难题,降低安装成本,并且这一优势在隧道埋深大或隧道上方有建筑物时尤为突出。     

双线盾构隧道地表沉降及管片圆周应力分析——以昆明地铁迎滇区段为例

为了解软弱地层双线隧道盾构施工过程中地表沉降及管片圆周应力的变化规律,以昆明地铁迎滇区间段为研究对象,采用数值模拟方法建立双线隧道盾构施工三维有限元模型,并对盾构施工过程进行模拟分析。结果表明:隧道盾构施工过程中不同介质交界处是诱发工程灾害的关键位置,施工过程中应加强监测;监测断面距开挖面越远,地表沉降量越小。隧道右线开挖至12环时,左线12环管片圆周的大、小主应力值最大,最大值分别为2.5 MPa和2.4 MPa,且左线管片的大主应力与小主应力均随管片环数的增加呈逐步减小趋势;右线施工过程中,左线和右线管片圆周大主应力的最值随盾构环数的增加基本呈逐步减小趋势。     

输水盾构隧洞运行期管片力学特性与接缝变形特性研究

输水隧道管片接缝结构关乎隧洞的受力安全和抗渗安全,通过有限元软件ABAQUS建立管片—接头—螺栓三维精细化模型,分析了管片接头在不同内水压作用下的力学特性与接缝张开大小及其变化规律.研究结果揭示了隧洞管片及接缝在不同内水压力作用下的力学特性与张开特性变化规律:盾构管片外侧表现为受压、内侧逐渐受拉逐渐过渡到内部表现为受压...     

大深度地下结构的水土压力特性研究

我国正处于地下空间开发利用的热潮,随着浅层地下的逐步开发,有必要研究大深度空间中地下结构的水土压力特性。通过理论研究,采用了水土分算法,并利用Plaxis对100m深度的地下连续墙和盾构隧道分别进行了模拟,具体讨论了渗流、超静孔隙水压力、应力路径等因素对地连墙水土压力的影响以及土拱效应对盾构隧道垂直压力的影响。综合考虑以上因素,最终提出了大深度地下结构的水土压力简化计算模型和基于太沙基松动土压力理论的改良公式。     

湛江湾跨海盾构隧道工程施工技术

详细的介绍了湛江市湛江湾跨海盾构隧道的施工技术,分析了施工过程中遇到的问题及处理方案,阐述了盾构隧道管片生产和盾构隧道掘进的质量检测方法与效果.     

盾构法隧道管片拼装施工技术

盾构法隧道使用管片衬砌作为其永久支护结构,因此,通用楔型管片在此作为一种较先进的衬砌形式,其拼装质量直接影响到隧道的质量及使用功能。文章从盾构工法特性、衬背注浆、盾构姿态等影响因素着手,以武汉地铁二号线为例,分析了在大直径隧道中的管片错缝拼装技术,以及盾构掘进过程中管片拼装的施工工法以及管片拼装质量控制的方法。     

引水隧洞管片受力特征的试验研究

为了研究引水隧道管片受力特征，保证隧洞稳定运行，以引水隧洞工程为利，选择不同位置的3个断面，对盾构推进过程中管片结构的土压力变化规律、环向轴力以及纵应力大小进行监测。结果表明，各断面土压力在盾构推进过程中呈现出先增大后减小最后趋于稳定的变化趋势。土压力峰值对应的推进环数约为2环。不同断面之间的土压力大小差距较为显著，在拱顶位置附近的管片受力较大；随着推进管片环数增加，各测点纵向应力变化趋势相同。研究结果确定出最容易发生病害的管片位置，对工程管片衬砌结构的设计和施工具有指导意义。     

预制盾构管片混凝土配合比的优化及应用

一、引言预制盾构是一种使用机械潜挖隧道的新型施工方法,具有进度快、作业安全、防水性能好、地表沉降小等优点,是修建越河跨江隧道和城市地铁的主要施工方法。管片是盾构工程中最重要和最关键的钢筋混凝土构件,采用蒸汽养护工艺生产,管片性能的优劣对盾构隧道工程质量和服役寿命     

南水北调中线工程穿黄隧洞关键技术研究

简要介绍了国家＂十一五＂科技支撑计划项目＂南水北调中线工程关键技术研究与应用＂课题四＂中线工程输水能力及冰害防治技术研究＂所取得的部分水力学研究成果,包括南水北调中线工程输水模拟平台的研制、中线工程数值仿真软件开发、分水口和节制闸的水力敏感性分析、闸前常水位控制算法、穿黄工程节制闸闸前水位确定、冰期输水能力及冰期运行控制等,研究成果紧密结合中线工程的实际情况,可应用于中线工程的运行、调度与管理。     

穿越高速公路输水工程中盾构法的应用

在输水隧洞穿越八达岭高速公路时,为了保证路面下沉控制在一定的范围内,且保证地下管线的安全,采用盾构法施工方法。在穿越高速路时采用盾构隧道内注浆加固措施,提前进行地面雷达探测并保证施工的连续性;严格控制掘进土压力、掘进速度和出土量;严格控制盾尾同步注浆、二次补注浆和盾构掘进轴线,并采用合理的监控量测与应急预案。确保了输水工程高质量穿越八达岭高速公路,该方法和施工过程对于该类施工具有很好的示范和借鉴作用。     

排水结构设置后软岩隧洞的渗流-应力耦合分析

高外水作用下,深埋软岩隧洞围岩-支护结构安全将受到极大挑战。为了降低高外水压对软岩隧洞围岩-支护体系的影响,较常见的工程处理措施为在隧洞周围布置排水结构,以降低洞周外水压力。笔者首先提出了一种简便的隧洞围岩-衬砌结构渗流-应力分析思路。然后,以某过断层带深埋软岩隧洞为研究对象,通过开展隧洞施工期、运行期渗流-应力耦合分析,研究了软岩隧洞排水结构的排水效应。研究发现,在注浆圈和排水结构的综合作用下,隧洞衬砌附近的水力比降较小,注浆圈水力比降较大,使注浆圈承担绝大部分外水荷载,而衬砌承担少部分外水荷载;在软岩和衬砌的变形协调作用下,最终形成注浆圈与衬砌的协同承载效应,有效提高了隧洞的运行安全水平。     

温州浅滩海堤工程原位监测分析

温州浅滩工程软土地基深厚,通过采用塑料排水板、土土材料的复合加固法,并结合原位监测沉降稳定控制手段,解决了在高含水率深厚软基上建造堤坝的稳定控制问题。根据该工程的原位观测资料进行沉降预测分析,并提出一种基于传统指数曲线拟合法的软土地基分级施工情况下的沉降预测模型,该模型考虑了土体变形的非线性和固结性质随荷载的变化,将沉降拟合方程中的待定参数在2个不同荷载级中分别加以确定。     

输水隧洞软岩段TBM掘进挤压大变形与支护受力分析

隧洞软岩大变形严重威胁到TBM安全运行,软弱围岩的变形具有明显的蠕变特性。针对某深埋输水隧洞软岩TBM掘进洞段的围岩变形和支护结构安全展开分析和评价,研究高应力条件下软岩的蠕变特性,比较不同支护方式管片结构的受力状态。研究表明：软岩洞段TBM掘进采取大断面扩挖和管片+豆砾石层+聚乙烯泡沫板缓冲层支护,缓冲层的施加明显改善管片的受力状态,有效地提高了管片结构的安全裕度。建议在类似的深埋软岩隧洞工程中,开展有针对性的岩体流变试验和变形监测,选取合适扩挖断面尺寸和支护方式,给围岩变形预留足够空间,为TBM的顺利掘进提供可靠的作业条件。研究成果为保障隧洞顺利掘进提供了技术支持,也可为其他同类超长深埋隧洞的修建提供参考。     

山西省小浪底引黄干线土洞段施工方法

山西省小浪底引黄工程是山西省大水网建设重点项目之一,引水干线隧洞长52.77 km,其中土洞段11.88km,地质条件复杂,施工困难.文中叙述了该隧洞土洞段施工条件,对其开挖及衬砌施工方法(全机械化盾构和人工开挖法)进行分析、比较与探讨.     

软土地层中盾构法开挖三维有限元模拟

以某条软土地层中开挖的地铁隧道为例,根据非线性有限元法的基本原理,利用大型非线性有限元软件ADINA三维动态模拟地铁隧道开挖过程,计算结果揭示了在盾构推进过程中地表沉降分布以及特点,得到盾构法开挖引起的地表沉降曲线,其形态与Peck计算得出的横向地表沉降槽正态分布曲线的形态基本一致,隧道轴线正上方地表沉降最为明显。     

上软下硬地层隧洞开挖面极限支护力及变形规律

确定隧洞开挖面极限支护力最值在隧洞开挖中极为重要。当盾构机通过上软下硬复杂地层时,若隧洞开挖面支护压力控制不当,极易引起隧洞开挖面失稳,对施工安全构成巨大威胁。针对上述状况,采用引入孔隙水压力修正后的计算模式对某盾构隧洞开挖面极限支护力进行了理论计算,并利用数值模拟方法对上述计算结果进行了验证。对复杂地质条件下盾构施工引起的开挖面变形及开挖面前方地表沉降、隆起规律进行了分析。相关成果可为复杂地质条件盾构隧洞开挖面极限支护力最值的确定及安全施工提供依据。     

混凝土芯砂石桩振动沉管成桩效应及其累积特性研究

混凝土芯砂石桩是由高强度预制混凝土芯桩和透水的砂石外壳组合而成, 常采用振动沉管施工工艺进行软土地基加固。针对混凝土芯砂石桩新颖的桩型特点,对软黏土地基中振动沉管工艺引起的成桩效应及其特性进行了现场测试分析和理论计算研究。通过对远距离四桩施工全过程、全场地持续施工过程进行孔压、周边土体深层水平位移和混凝土芯桩桩身应力的实时跟踪监测,得到各监测量的变化规律和特点,揭示了振动沉管持续施工对各监测量消长变化的累积特性,指出振动沉管施工过程综合了静、动荷载对地基土的共同作用,体现荷载传递引起的能量在时间和空间上持续累积的特点。运用圆孔扩张理论对混凝土芯砂石桩沉管挤土的超静孔压和径向位移进行计算,探讨了理论解答与实际情况的适应性。