大直径顶管穿越磁浮线路变形影响实例分析

随着经济的发展,磁浮线路保护区范围内施工活动日益频繁。受各项施工活动影响,磁浮结构设施发生变形,甚至影响到磁浮列车运营安全。通过对某DN4000顶管近距离穿越磁浮线路监测数据进行分析,并提出若干结论及建议。由于穿越前对磁浮墩柱范围内顶管两侧土体进行了注浆加固且顶管埋深较磁浮支墩桩基础埋深浅,磁浮支墩变形较小;裸露于地表的磁浮电缆沟未采取注浆加固保护措施,顶管穿越电缆沟后电缆沟急速下沉且沉降趋势长时间未见收敛。磁浮高架变形的稳定可控是磁浮安全运营的重要保障之一,无稳定基础的磁浮电缆沟受施工影响明显。     

大断面矩形顶管施工对周围土体扰动实测分析

依托苏州市某大断面软土地层矩形顶管建造综合管廊隧道工程,通过分析施工期间的土体孔隙水压力、土压力、深层土体水平位移、地表沉降等土体扰动监测数据,揭示了大断面矩形顶管施工对土体扰动规律。结果表明:矩形与圆形顶管产生的土体扰动存在差异,主要表现在矩形顶管附近土体最大水平位移发生在距顶管上表面一定距离处,矩形顶管产生的地表沉降曲线底部较为平缓;矩形顶管对土体的扰动与顶管机距监测断面距离有密切联系,随着顶管机逐渐靠近,土体的土压力、水平位移及孔隙水压力受扰动变得剧烈,顶管机通过后土体扰动逐渐减弱;顶管顶进速率越快,对周围土体扰动越大,现场加快顶管速率应谨慎;而施工停顿后,土体有向管壁移动的趋势,停工期间不能停止向管壁注入膨润土泥浆。     

富水砂层条件下穿越复杂线路小净距超大直径双顶管施工技术研究

受富水砂层条件的影响,顶管施工不可避免会引起周围地表沉降和土体扰动变化,且双排管间距较小,施工过程双管之间土层稳定性差,其施工效果将影响管道上方道路及下方地铁线路的正常运营。因此,提出一种富水砂层条件下穿越复杂线路小净距超大直径双顶管施工技术,采用触变泥浆+软塑性黄泥组合成一种适合于砂层地质条件下顶管施工的护壁材料,有效控制沉降,减小摩阻力,降低对顶管上方道路及下方地铁线路的影响;针对双排管间土体进行注浆加固,保证后续顶管施工的安全;通过洞口加固措施,保证进出洞施工的安全,确保项目安全稳定有效推进。     

矩形顶管管土接触状态及顶进力研究

为了合理预测矩形顶管管周摩阻力,进而更加精确地确定顶进力,对矩形顶管的管土接触状态进行分析发现：注浆效果良好时,矩形管节在泥浆中处于上浮状态;注浆效果一般或土体稳定性较差时,管土接触状态倾向于全接触。在此基础上提出管土全接触、管顶及两侧与土体接触、管顶及一侧与土体接触和管顶与土体接触为4种最有可能的接触状态。分别进行管土和管浆摩阻力理论计算公式的推导,结果表明：管浆摩阻力可以忽略,采取太沙基竖向土压力理论可以较好地预测矩形顶管管顶竖向压力大小,据此建立了不同管土接触状态下的管周摩阻力计算模型。考虑不同管土接触状态,开展矩形顶管顶进数值模拟,通过与工程实测顶进力进行对比,结果表明：在管顶及一侧与土体接触的假设下,数值模拟和理论计算得到的顶进力与实测值误差分别为13.2%和8.5%。     

中心城区斜坡连通道矩形顶管施工关键技术

针对目前带有一定坡度的中心城区地下连通道非开挖施工案例和相关研究较少的问题,依托具体工程实例,开展中心城区带坡度的地下连通道矩形顶管施工关键技术研究,研究了矩形顶管施工设备选型、上坡顶进井内始发导轨和反力后靠改造、矩形顶管进出洞和触变泥浆注浆减阻等施工技术,为背景工程的顺利实施提供了技术支撑。     

新管幕顶管施工影响顶进阻力因素分析

下穿火车站工程施工对沉降变形控制要求较高,因此,需研究分析出影响因素对新管幕顶管施工影响情况。以太原市迎泽大街下穿火车站通道工程为依托,系统分析顶进过程中主要影响因素。其主要得到以下研究成果。(1)地应力释放率会使得顶管施工过程中的力学特性发生较大改变,要做到及时的跟进进行充填注浆处理等扰动处理,从而减少地应力的释放。(2)在钢管管壁外进行的地层加固会对顶管的力学特性产生较为明显的影响,根据不同的地层情况采用不同的注浆参数以及注浆工艺,减少及控制地层的变形量从而使得钢管受力较小。(3)根据新管幕顶管施工影响顶进阻力变化规律的分析结果探讨了新管幕法在穿越火车轨道时引起的路堤稳定性的问题的控制措施。     

北京首条矩形顶管风险防控设计与沉降分析

北京新机场临空经济区永兴河北路综合管廊需下穿大庆—广州高速路,因管廊设计需规避或降低风险点,经过明挖、暗挖、矩形顶管等工艺比选,认为矩形顶管具有无需降水、控制地层沉降、工期进度较快、道路及管线无需迁改等优势,故采取双孔大断面矩形顶管穿越高速路。(1)通过受力计算分析,采取合理设置管节中隔墙,增加矩形顶管整体刚度,可减少地层变形,减少板厚、降低配筋率,从而控制投资;(2)通过确定适宜的土仓压力、压注减摩泥浆、地层补充注浆等措施,可有效减少地层扰动。监测结果表明,矩形顶管掘进完成后,高速路面最终沉降仅约为-25 mm。(3)通过沉降监测数据分析,得出矩形顶管掘进最优参数、双孔矩形顶管引起的路面沉降规律及影响范围计算方法。     

顶管隧道施工对桥梁桩基的影响

文章以昆明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,通过数值模拟的方法,分析在采用桩侧土体注浆预加固及超灌触变泥浆两种措施下顶管隧道施工全过程中邻近桥梁桩基的安全性。结果表明:(1)顶管顶进施工对桥梁桩基的受力影响不大;(2)顶进完成后,桥梁桩基将产生指向顶管隧道的横向变形,较近侧桩基产生沿顶进方向的变形,且横向变形大于纵向变形,离顶管越近的桩基变形值也越大;(3)采用桩侧土体预加固结合超灌触变泥浆的方式能有效将桩基在顶管施工的全过程中的受力及变形控制在安全限值之内。     

软土地区管幕群顶管施工地面沉降监测与分析

依托上海14号线桂桥路站管幕段实例工程,对管幕群顶管顶进施工过程地面沉降情况进行监测,分析群顶管施工对地面沉降的影响,在此过程中对本工程采用水土分算或合算进行讨论。根据顶进过程实际工况和监测数据,分析管幕群顶管施工影响地面的原因,提出相应控制措施。结果表明:①管幕群顶管施工引起最大地面沉降出现在始发井出加固区区域;②在本工程中采用水土合算计算正面土压力较为符合实际情况;③管幕群顶管施工过程中影响地面变形的因素主要包括前舱压力、顶进速度、洞门止水、管壁摩擦和同步注浆等方面。     

矩形顶管在轨道交通通道中的沉降分析

相较于传统的轨道交通人行通道施工方法,矩形顶管施工具有明显优势。依托上海轨道交通L2张江高科站1号出入口矩形顶管穿越工程,对矩形顶管施工引起地表沉降的主要因素进行分析。根据朗肯主动土压力理论,确定土体扰动区范围,并基于分析设置地表沉降监测断面。监测结果表明:沿管道轴线方向上,顶管机头前方受扰动区的范围是管道截面高度的2～3倍;横向扰动范围,地表沉降并不均匀,以管道轴线中心沉降最大并向两侧逐步减小;穿越加固区时监测到地表沉降呈现锯齿状的波动现象。所研究的结论可为相关工程的设计与施工提供参考。     

高压注浆法加固楼房基础的探讨

分析了盐化医院的工程概况及裂缝产生的原因，阐述了静压注浆加固的原理、范围及静力压浆方案，经对其加固效果进行比较，提出了高压注浆法的加固优点。     

南水北调配套供水工程高速公路箱涵顶进关键技术

以南水北调35号分水口濮阳市供水配套工程穿越大广高速和濮鹤高速为例,介绍有限元方法在管棚-箱涵法中的应用。通过采用FLAC3D对箱涵顶进计算数值分析,模拟施工过程箱涵、管棚的受力情况以及顶进过程高速公路路面的沉降变形情况,确定合理的施工组织设计,在粉细砂地质条件下,使用水平旋喷桩进行加固,解决高速公路路面稳定的安全问题,为工程按期通水提供技术保障。     

超大口径钢顶管关键技术研究

为解决超大口径钢顶管由于管径增大、管壁增厚带来的施工难题,依托上海市黄浦江上游水源地连通管C2标工程,对DN4000mm钢顶管焊接工艺进行了阐述。在此基础上,从超大口径钢顶管施工扰动机理分析出发,分别对掘进开挖技术、泥浆技术与穿越技术进行系统研究。工程实施效果良好,所形成的相关技术可为类似工程提供借鉴。     

顶管工程施工清障的处理措施

在顶管施工过程中,顶管工具管碰到障碍物是较常见、也是较棘手的问题.通过工程实例介绍了DN2 000钢管采用气压平衡式顶管工艺在穿越城市干道施工以及项管头部遇到成片块石区的处理方法.结果表明,采用外部注浆和内部气压清障相结合的方法(即先采用高压旋喷帷幕和双液注浆止水,然后人工进舱清障),可达到止水和土体固化的目的,施工安全且经济有效.     

大直径输水钢管采用泥水平衡顶管施工技术

广州市西江引水工程DN2400输水钢管采用DN2800套管顶进后内敷DN2400钢管的方案进行施工,对采用泥水平衡顶管施工的过程作了较详细的介绍。顶管在中砂层中穿越,具有一定的施工难度;选用了合适的顶管机头,采用在管外壁注触变泥浆、设置中继环、对路面高程变化进行跟踪监测等措施,确保了施工的顺利进行。     

矩形顶管施工引起的地面沉降变形研究

以南宁市轨道交通1号线南湖站Ⅰ号过街通道顶管工程为背景,分别考虑顶管机及后续管节对土体的作用力引起开挖面周围土体的施工时变形、土体损失引起地面永久沉降、注浆对土体损失补偿引起的地面抬升、地层中超孔隙水压力消散发生失水固结效应引起的工后沉降等因素,揭示了在注浆压力作用下矩形顶管隧道周围土体的变形模式,推导了由注浆填充引起的土体竖向变形计算方法,给出了扰动范围土体内超孔隙水消散引起的工后固结沉降的计算公式。运用Mindlin弹性理论解、随机介质理论、分层总和法分别对该工程由土体应力状态变化、地层损失、注浆填充和失水固结4个方面引起的地面变形进行计算,根据计算结果与实测数据的对比分析,对矩形顶管施工扰动引起的地表沉降变形特性进行系统研究,叠加后的计算结果与实测数据变化规律基本一致,且数值吻合较好。     

复杂地层顶管隧道掌子面坍塌处理技术

顶管施工作为非开挖施工技术,在管道穿越工程中广泛应用,但在卵石、孤石、软硬不均岩石等复杂地层施工时难度大、风险高。西气东输常山江顶管隧道在此类地层施工时隧道掌子面坍塌,通过采取混凝土管注浆孔引水、掌子面超前注浆、带压进仓清理和泥浆掘进等措施,成功控制和解决掌子面坍塌,保证了顶管机顺利掘进。     

高速公路特长箱涵顶进摩阻系数试验分析

当前浅覆土特长箱涵在高速公路中应用越来越多,而有关其顶进就位施工技术鲜有报道。结合广东某高速公路特长箱涵顶进工程实例,基于室内模型试验,对采取不同减阻措施的箱涵侧壁与周围土体介质间的摩阻系数进行了分析,研究表明:随涵周土体中含水量减小,箱涵侧壁与周围土体间的摩阻系数呈不断增大变化趋势;涵周土体最佳注浆量为1∶4,注浆量大于或小于1∶4均可引起箱涵侧壁与涵周土体间的摩阻系数增大;纳米聚合物、石蜡+机油混合物及油漆等减阻材料均能够有效减小箱涵侧壁与周围土体间的摩阻系数,在相同试验条件下,与纳米聚合物和油漆相比较,涂抹石蜡+机油混合物的减阻效果更为显著;浅覆土特长箱涵顶进施工建议采用石蜡+机油混合物减阻材料。