土压平衡盾构法施工参数的模型试验研究

由于受地质条件和施工工艺的限制,盾构掘削参数的变化难免会对地层产生扰动影响,往往由此而引发一系列的环境病害问题,故而有必要开展土体-盾构系统的基础试验研究。首先进行了盾构模型试验方案的设计,该方案包括直径0.4 m的土压平衡模型盾构、2.4 m×2.4 m×1.2 m的试验土箱、盾构工作驱动系统和数据采集系统等4部分;随后在软硬不同的模型土层中,进行盾构不同工作参数组合的掘削试验,得出一些有用的规律。     

砂土地层盾构法施工的模型试验设计研究

为更好地指导盾构隧道的设计与施工。很有必要开展土体-盾构系统的适应性试验研究。以直径6．34m的土压平衡盾构和上海地区粉砂地层为参照原型，将相似理论和模型试验的方法成功地应用于盾构掘进的模型试验设计。使之能够实现对盾构机工作参数和地层特性参数进行不同组合的试验，进而探求盾构机与土体相互作用的机理，并可由模型试验的结果来预测原型的性能。从而为最终形成盾构及地层适应性理论服务。     

盾构法隧道施工的成本缩减探讨

盾构法施工作为一种新型隧道工法,因其先进的施工工艺和不断完善的施工技术,使得其在城市地下空间的开发中取得了巨大的成功,并被越来越多地应用于城市地铁、越江通道以及地下管线等隧道工程的建设中。与此同时,由于其高昂的造价,使得这种工法的进一步推广受到限制。文章在分析了国内外众多工程实例的基础上,研究了盾构法隧道的成本构成,并结合现有的技术水平,从管片和衬砌、盾构机器设备、竖井建造和高速化施工等四个主要方面论述了如何进行成本缩减,从而达到降低工程造价、更好地指导设计与施工的目的。     

济南地区盾构隧道富水闪长岩物理力学特性试验研究

济南地区存在富水闪长岩地层,其强度离散性大,了解其性质对于盾构选型、刀盘配置及盾构 掘进施工等具有重要意义。以济南地铁Ｒ２线长途汽车站地铁站在建基坑附近钻芯获取的不同风化闪 长岩作为研究对象,通过电镜扫描实验在微观层面观察其结构和矿物组成,利用岩石耐崩解实验在宏观 视角分析其遇水崩解的发展程度,并根据单轴及三轴压缩试验得到相关力学指标,分析其对盾构掘进能 力的影响,可为盾构在类似地层中施工提供参考。     

缓倾斜磷矿体露天转地下开采对边坡的影响研究

以晋宁磷矿6#坑缓倾斜中厚矿体露天转地下开采为研究对象,采用模型试验和数值模拟相结合的方法对缓倾斜磷矿体地下开采与边坡的相互影响机理与规律进行了研究和探索。结果表明,地下开采时,右侧边坡的位移和稳定性系数变化较大,而左侧边坡的位移和稳定性系数变化较小,因此,地下开采对采空区上方的边坡影响最大。     

基坑开挖对下卧地铁隧道的施工影响分析

深圳市桂庙路快速化改造工程前海段下沉式隧道平行上穿已建的地铁11号线隧道,下卧的地铁左线隧道中线与下沉式隧道中线水平间距3.2~6.7 m,顶部距离新建隧道底部9.1~15.0 m。下沉式隧道主体结构全长580 m,采取明挖基坑的方式施工,长距离基坑开挖引起的大范围卸载对下卧地铁隧道产生的影响不容忽视。通过建立三维数值分析模型对基坑施工过程进行模拟,动态地分析了基坑开挖对地铁隧道衬砌内力及变形的影响;在此基础上,提出了"分区、分时、分层、分块"开挖以及采取高压旋喷桩加固地基等施工对策。采取上述施工措施后,地铁隧道实测最大上浮值9.1 mm、最大下沉值5.6 mm,这表明下卧隧道的变形得到了有效控制,该研究成果可为今后类似工程提供一定的参考。     

浅埋偏压隧道进洞施工力学特性研究

隧道进口段围岩常常具有浅埋、偏压、风化严重等特点,若施工处理不当,极易造成洞口边、仰坡滑动和洞内塌方等事故,从而影响隧道正常施工和人员安全。结合具体工程,对浅埋偏压隧道进洞施工开展了三维数值模拟,并结合监测数据分析了施工对围岩和支护结构力学特性的影响,主要结论如下:围岩变形具有非对称性,浅埋侧围岩变形量要小于深埋侧;随着隧道的逐步开挖,隧道深埋侧拱脚和浅埋侧拱肩处围岩易于发生剪切破坏,而且围岩的塑性区也主要位于这两个区域,并逐渐向拱顶上方贯通;初期支护结构的受力状态受偏压地形影响显著呈非对称性,而超前支护受偏压影响较小;现场实测围岩变形与计算结果较为吻合,且变形在22天后达到稳定状态。     

深埋隧道软弱围岩渐进性破坏及其锚固效应试验与模拟

针对软弱岩体中隧道开挖过程中出现的塌方破坏问题,通过室内地质力学模型试验和数值模拟,对有、无锚杆支护情况下围岩的渐进性破坏过程、岩体地表变形以及岩体内部的应力变化规律进行了对比分析,所得结论如下所述:①隧道开挖使得上覆岩层荷载向隧洞左、右两侧转移,拱腰以下岩体往往率先剪切破坏,锁脚锚杆可有效制止岩体初始剪切破坏;②围岩破坏自洞周逐渐向岩体深部发展,沿与水平面夹角为45°+φ/2的方向产生两个滑动面,并在洞顶形成一自然平衡拱,锚杆支护可有效减小岩体塌落范围;③锚杆的存在大大改善了围岩的应力状态,不仅提高了拱腰岩体剪切起裂荷载值,而且还使得拱顶岩体在破坏前可承担更大的上覆荷载;④塌落区内的岩体切向应力呈"跌落式"下降,此特征可用于判断岩体塌落范围及为隧道塌方预警服务。     

盾构穿越桥梁桩基的托换及除桩施工技术研究

在上海轨道交通10号线溧阳路站~曲阳路站区间隧道的施工中,当盾构在推进至四平路沙泾港桥位置时,将不得不从桥梁的桩基中穿过。由于桩的入土深度已经贯穿了整个隧道断面,导致必须对桩基进行拔除或切断等处理。由于四平路为上海市交通干道之一,交通量大且地位重要,不允许使该桥所承担的交通量受到影响。同时,该桥周围为密集住宅小区,施工空间有限,因此工程风险较高、难度很大。为了保证施工中旧桥的功能发挥的同时,去除影响盾构向前推进的障碍物,本工程采取扩大板式基础托换及除桩工法,以此做到社会影响小、施工周期缩短、降低造价并达到优质工程的目的。     

超深地下连续墙泥浆材料特性及配比试验研究

地下连续墙在施工过程中常发生槽壁坍塌现象，泥浆护壁是保证槽壁稳定的常用手段，而泥浆 配比直接影响到护壁效果。以滇中引水龙泉倒虹吸盾构接收井超深基坑地下连续墙施工为例，结合护 壁泥浆的配制材料和主要参数，通过泥浆配比试验，分别研究钠基膨润土、ＣＭＣ（羧甲基纤维素）、 Ｎａ２ＣＯ３（纯碱）等制浆材料对泥浆性质的影响。研究结果表明:泥浆配比试验的搅拌时间与静置时间对 泥浆性质的影响不容忽视；平均１％膨润土含量可使泥浆比重约增加０．００８；平均０．１‰ ＣＭＣ即可使１∶ ２０基浆黏度增加５．５ｓ；纯碱含量对泥浆的黏度有明显的降低效果，基浆膨水比越大黏度降低越明显；平 均每１％的黏土可使泥浆比重增加０．００６７，但同时影响泥浆含砂率。工程实测变形发现槽壁稳定性得 到保证，说明泥浆护壁效果良好。