大断面公路隧道下穿水塘超前预支护技术研究

近年来我国市政公路隧道迅速发展,与此同时遇到的施工条件也越来越复杂,当隧道下穿河道、水塘时,采用超前预支护措施尤为重要。该文结合依托工程,对上半断面帷幕注浆段和不注浆段地表沉降、拱脚收敛、拱顶下沉进行了分析研究,验证了大跨浅埋隧道下穿水塘时采用上半断面帷幕注浆进行加固止水的可行性。得出如下结论:(1)采用袖阀管进行上半断面帷幕注浆可以有效控制注浆量、注浆压力、注浆范围,保证帷幕注浆的质量;(2)失水固结沉降是构成水塘附近地表沉降的主要原因,掌子面钻取注浆孔时,地表沉降速率产生突变,注浆后地表会产生一定的隆起,采用洞内上半断面帷幕注浆可以有效控制隧道开挖引起的地表沉降;(3)采用上半断面帷幕注浆可以有效控制拱脚收敛,对墙脚收敛控制作用不明显;(4)采用上半断面帷幕注浆可以有效减小隧道拱顶下沉值,但对前期拱顶下沉速率的控制作用不明显,施工中应当及时施作拱部初支来控制拱顶下沉速率。     

深圳地铁隧道下穿密集建筑施工地层变形控制技术

深圳地铁5号线暗挖段下穿老梅子园密集浅基础建筑物,该处地层富水软弱,属于VI级围岩,地层变形不易控制。为确保隧道暗挖施工及地表建筑物安全,采用超前大管棚加固地层、旋喷桩连续隔断墙和地表跟踪注浆等技术措施控制地层变形。其中,管棚加固用以增加地层支护刚度,减小开挖对周围土体的扰动;旋喷桩墙限制隧道开挖的横向影响;地表跟踪注浆改善土层的力学性能,提高土体的压缩强度。地表监测表明,上述措施有效控制了暗挖段开挖过程中的地层变形,使隧道得以顺利通过该区域。     

富水软弱围岩浅埋隧道下穿建筑物施工关键技术

结合厦门环岛路工程富水软弱围岩浅埋暗挖隧道下穿楼房施工,对隧道施工重难点进行了分析,通过总结施工经验,确定施工方案,详细介绍了房屋基础及周边地表袖阀管注浆、WSS复合型超前预注浆、超前大管棚导向跟管钻进法、CRD工法等施工工艺和关键施工技术,对今后类似下穿建筑物、道路及管线等的城市隧道施工具有一定的借鉴意义。     

袖阀管注浆在隧道穿越楼房施工中的应用

袖阀管注浆作为一种常用的注浆加固方式,广泛应用于不良地层的处理、地基的加固、控制楼房、桥梁、管线等建（构）筑物沉降等。北京地铁10号线一期工程中,在隧道近距离穿越某宿舍楼楼段施工过程中,严格按照暗挖“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的十八字方针,以及后退式袖阀管注浆“注浆一段、开挖一段”的原则,采用洞内水平袖阀管全断面帷幕注浆的方法取得了较为理想的效果。     

鹿山隧道浅埋段袖阀管注浆工艺性试验技术

袖阀管注浆工艺因对被加固的地层进行多点、定量、均衡的注浆加固,注浆体在地层中均匀分布,均匀渗透连接,大幅度提高了被加固地层段的整体稳定性,因此在隧道工程中得到广泛应用。本文结合鹿山隧道浅埋段袖阀管注浆工艺的实际应用,介绍袖阀管注浆工艺及试验技术,为后续注浆施工提供注浆参数,用于指导下一步现场注浆施工。     

暗挖隧道地表沉降分析

针对新白广下穿白云国际机场暗挖隧道的特殊地质情况,对复杂环境下暗挖隧道穿越富水砂层的地表沉降进行了研究。结果表明在一定程度上增强支护结构强度能对围岩刚度抑制地层变形进行很好的弥补。对隧道采用超前全(半)断面注浆可大幅减少地表沉降。对于双线暗挖隧道,地表沉降呈现"双凹槽形",先行开挖将对后续开挖的地表沉降造成影响。     

富水砂卵石地层盾构下穿地铁创新加固技术

大粒径富水砂卵石地层自稳性差,盾构下穿掘进会扰动土体造成超挖继而引起既有地铁线沉降,影响运营安全,控制难度极高。采取超长大管棚、袖阀管注浆加固存在加固盲区,创新使用定向定深钢花管对盲区进行补充注浆加固可大幅减小盾构通过的即时沉降,改善后期沉降,使用特制锚杆深层注浆及时消除工后沉降和滞后沉降。     

地铁盾构侧穿高速桥桩基的影响分析

以佛山地铁莲塘~张槎盾构区间侧穿佛开高速桥施工为工程依托,运用MIDAS/GTS有限元程序模拟盾构开挖的全过程,采用不加固和袖阀管注浆加固两种施工工况,分析不同工况下盾构施工对地表沉降和桥梁桩基的差异沉降,结果表明,地层受盾构施工的影响范围都逐步扩展,地表沉降曲线符合Peck沉降槽规律,袖阀管注浆加固后地表沉降量减小约为4mm,桥梁桩基差异沉降减小1.3mm。     

新建小净距双线地铁隧道下穿高速公路沉降规律研究

随着城市发展,交通日益拥堵,地铁建设受到高度关注,然而下穿地铁隧道对地表既有建、构筑物的影响不可忽视。本文依托深圳地铁7号线安托山-农林区间下穿广深高速公路段的上软下硬地层中下穿隧道施工,重点研究了全断面注浆加固与上下台阶法施工影响下高速公路地表沉降变形规律。并将先导性数值模拟成果与现场未动态采取其他辅助工艺措施段的实际监测数据进行对比验证。研究表明:(1)数值模拟方法可以有效模拟地层沉降变形规律;(2)隧道间距较小时,两隧道地表沉降槽相叠加,形成"单凹槽";(3)"单凹槽"的形成,是两隧道开挖时分别作用形成,沉降影响范围内各点沉降量受一定范围内下方土体开挖影响较大;(4)数值模拟与现场监测结合,可以优化施工工艺,为实际施工主要工艺决策提供参考以保证施工安全进行。     

袖阀管注浆技术在施工变形控制中的应用

袖阀管注浆技术已应用多年,也有很多的施工案例,但是贵阳地铁规划相对较晚,为研究袖阀管注浆在贵阳地质条件下的施工技术参数,对贵阳地铁袖蹰管注浆控制变形施工技术措施了总结.首先介绍了袖阀管注浆加固原理和袖阀管注浆施工工艺及施工关键技术要点,注浆后沉降监测数据显示,建筑物、管线、地表最大沉降量分别为5mm、 6.2mm、12.1mm,表面地层加固效果良好,施工期间变形控制满足要求.     

盾构隧道下穿既有线路的影响效应分析

以广州轨道交通某区间下穿城市公路及桥梁工程为背景,通过现场监测数据和数值模拟手段,对注浆加固前后地层的沉降情况和桥桩的变形规律进行研究。结果表明:盾构施工引起的路基与桥桩最大沉降发生在隧道开挖上方且略滞后于开挖进度;采用袖阀管注浆不仅可以有效降低结构沉降、减小沉降影响范围,还可以抑制由地层应力释放引起的管片上浮;确定了线路两侧20 m为盾构施工重点监测区域;明确了下穿施工掘进速度、出土量及注浆量的变化范围。通过本项目下穿影响效应的分析,力求为今后的设计施工提供参考。     

复合地层盾构隧道近距离下穿桥基施工控制技术

隧道近距离下穿桥基时,必然会对桥基及周边地层产生扰动,扰动过大时将导致桥梁产生过大不均匀沉降.以青岛地铁某复合地层盾构区间隧道近距离下穿城市公路桥梁为工程背景,通过三维数值模拟研究了盾构隧道掘进过程中桥梁基础的位移与变形特征,分析结果表明在未采取加固措施的情况下桥梁基础变形过大,严重威胁桥梁结构安全.基于此,针对该工程提出了“地层加固+桥梁加固+掘进控制”的总体施工控制技术,并在现场对桥基沉降进行了实地监测.研究结果表明:桥台基础沉降略大于桥墩基础,可以作为沉降监测的控制重点;盾构隧道近距离下穿桥基时,宜采用“恒土压,匀掘速,勤注浆,严出土”的施工控制措施;“袖阀管地层加固+满堂脚手架桥梁加固+盾构掘进控制”的施工方法能有效地控制隧道近距离下穿桥基的沉降.     

盾构下穿既有高速铁路的沉降控制研究

地铁盾构隧道下穿既有高速铁路时有发生,高铁的正常运营对桥桩的沉降要求极为严格,而传统地层注浆加固的方案难以满足要求。文章依托苏州轨道交通3号线下穿沪宁高速铁路工程,使用ABAQUS对不同加固措施下的施工过程进行了三维数值模拟及系统分析,研究表明树根桩联合袖阀管注浆加固可以有效地控制隧道下穿施工后的桩土沉降变形,并据此提出了相应的沉降控制施工措施,给类似工程下穿沉降分析提供参考。实际工程验证了此加固措施的适用性和可行性。     

特大跨超浅埋地铁隧道下穿天桥过程稳定性控制

针对重庆花卉园地铁隧道洞室开挖复杂条件,在分析隧道稳定性关键影响因素和数值模拟基础上,提出相应控制措施,并结合现场监测对特大跨超浅埋隧道下穿天桥过程稳定性进行研究。结果表明：(1)特大跨超浅埋隧道开挖后难以成拱,引起地层变形明显,导致2#桥桩累计沉降和沉降速率均超过预警值,需采取相应补偿地层损失措施;(2)隧道偏载现象较明显,且各处等效应力集中对扁平率变化敏感程度不同,拱脚最为敏感,拱顶基本不随之改变而改变;(3)特大跨超浅埋隧道变形主要受各部开挖影响,其中核心土开挖造成的变形占主要部分,两侧上洞开挖造成的变形次之,是重点控制部位;(4)采用双侧壁导坑法并辅以超前小导管注浆、回填注浆及浅孔微震光面爆破等措施能有效控制特大跨超浅埋隧道下穿天桥稳定性。     

盾构隧道近接下穿铁路路基施工控制技术研究

该文依托杭州地铁6号线工程,建立盾构隧道近接下穿铁路路基的有限差分数值模型,对比分析了有无地层加固条件下隧道施工对路基的位移变形影响。主要结论如下:(1)未采用地层加固方案时,盾构隧道下穿施工会使路基面产生沉降,路基边缘产生隆起,沉降值与隆起值分别超过了施工限值261.4%、79.2%;(2)路基面沉降及路基边缘隆起值随着盾构隧道施工增长速率不断增大;(3)先行线的地表沉降明显小于后行线地表沉降;(4)注浆加固及旋喷桩加固对铁路路基沉降具有良好的控制效果,平均沉降减少了91.13%,平均隆起减少了95.73%。     

注浆加固技术在隧道下穿建筑物过程中的应用

在城市地铁建设过程中,隧道开挖对周围地层会产生扰动,从而引起地表沉降变形,进而导致地面既有建筑物沉降、倾斜甚至倒塌.以某地铁隧道下穿一高层建筑物为工程背景,建立了地质力学模型,利用计算沉降理论预测分析了隧道在下穿该建筑时的沉降变形特征和规律.并针对建筑物沉降特点,采用注浆加固技术对软弱地层进行预加固.最后运用ANSYS有限元软件对其加固效果进行模拟分析.分析结果表明,注浆加固技术能够较好地控制建筑物沉降,确保在隧道施工过程中其结构的安全性,并为类似工程提供一定的参考和借鉴.     

济南地铁盾构隧道小曲线叠落下穿京沪高铁桥施工控制技术

以济南地铁R1线、R2线盾构隧道小曲线、小净距、叠落下穿京沪高铁桥为工程背景,提出了多区间隧道下穿施工主动控制技术体系。研究表明:(1)多区间隧道下穿施工主动控制技术体系包含盾构叠落下穿施工顺序优选、主动隔离控制、管片结构加强、交叠区洞内加固控制、下穿高铁桥减隔振控制5项技术;(2)盾构叠落下穿施工顺序优选原则为叠落区域隧道按自下而上顺序施工,同一平面按与既有隧道由远而近顺序施工;(3)主动隔离控制技术为施做钻孔灌注桩作隔离桩,袖阀管注浆作桩间止水;(4)交叠区洞内加固控制技术采用管片增设预留注浆孔对交叠区夹层进行注浆预加固、下方隧道架设台车支撑加强整体刚度;(5)全自动变形监测表明4条盾构区间穿越施工桥墩最大沉降量仅为0. 4mm,变形控制效果极佳。     

富水软弱地层盾构掘进引起邻近砌体建筑物沉降研究

以苏州地铁4号线某区间隧道下穿一砌体结构建筑物为研究对象,对右线隧道(先掘进)、左线隧道(后掘进)地表和建筑物测点历时沉降及建筑物倾斜进行分析,得出富水软弱地层盾构施工对邻近砌体结构建筑物的影响规律。结果表明:盾构刀盘距测点约18~5m时,测点会有超前沉降约-2mm,距测点约5~0m时测点上隆约0.5~1mm,盾构到达并通过测点时沉降发展较快,盾构通过后1~2天沉降趋于稳定;富水软弱土体经扰动后沉降更不易控制;盾构停机会导致地表和建筑物沉降增加;砌体结构建筑物整体性差,盾构下穿砌体结构建筑物易产生较大的不均匀沉降,且侧穿引起建筑物倾斜较正下穿大。     

地铁隧道下穿高架桥施工控制技术

地铁10号线隧道下穿城铁13号线知春路站高架桥基础,隧道结构距离桩基础最近点只有0.247m,隧道采用浅埋暗挖法施工,下穿高架桥段采用增加临时仰拱、加强超前支护,砌衬背后及时注浆以及洞内采用水平袖阀管注浆等工程措施进行试验,以达到加固隧道周边地层、提高桥桩承载力、控制地面沉降的效果。采取加固措施后地面沉降非常小,对相邻桥墩基本上没有影响。施工结果显示:采取上述措施后,基本达到了加固土体、控制沉降、保证隧道掘进安全通过风险点的目的。     

圆砾泥岩复合地层泥水盾构下穿房屋沉降控制技术研究

圆砾泥岩复合地层中盾构微扰动施工控制是岩土工程实践中面临的难题。南宁地铁1号线盾构下穿友爱居民小组面临圆砾与泥岩复合地层的挑战,首先对泥水盾构泥浆性能指标进行优化,采用现场试验确定了富水圆砾地层袖阀管注浆加固浆液配合比;利用自动化监测系统对盾构下穿房屋的沉降进行实时监控,并借助及时通讯工具实现穿越施工中信息化施工;定义圆砾泥岩复合地层盾构开挖面内泥岩高度与盾构机刀盘直径的比值为复合比λ,分析掘进参数平均值随λ的变化规律。通过现场实测结果表明:袖阀管注浆能够有效的控制建筑物沉降,自动化监测能够实时反映盾构推进导致房屋变形,为施工反馈控制提供依据,泥水盾构在圆砾泥岩复合地层中会遇到开挖仓压力波动过大,刀盘扭矩、推力增大,贯入度降低等现象。当λ≤0.15上述现象基本不发生;当0.15≤λ0.6时,参数平均值波动最剧烈,对沉降控制十分不利;当λ≥0.6时,扭矩和总推力进一步增大,但开挖仓压力波动情况稍弱而贯入度会进一步降低。要以盾构开挖仓压力控制为指标而非追求推进速度,提高转速、降低泥浆黏度是减少参数波动的有效手段。