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考虑传统材料难以同时满足富水岩溶充填注浆与后续盾构掘进要求,研制一种环保型可控膏状注浆材料(TGM)。通过大样本室内试验,测试TGM材料的主要性能参数及其在岩溶水下浆材的特性,最后将研究成果成功应用于长沙地铁3号线水下岩溶越江盾构隧道注浆工程。研究结果表明:研制的TGM材料具有凝结时间快、屈服应力增长迅速、流动度高、析水率低、结石体收缩率小以及早期强度起效快,后期强度适中等特点;当注浆材料黏土原浆相对密度为1.30,水固比1∶1,添加剂a掺量1%,添加剂b掺量0.15%时,TGM材料的主要性能最优;岩溶水流速低于1 m/s,留存率可达75%以上,岩溶水养护条件下结石体完全压滤后12 h抗压强度可达2MPa,90 d抗压强度8 MPa,渗透系数低至10-7 cm/s,微观结构显示内部呈明显的块团状稳定结构。通过现场注浆应用表明,TGM材料能有效填充水下岩溶,浆液与岩溶充填物胶结紧密,渗透系数降至4.7×10~(-5) cm/s,后续盾构掘进过程无异常突变情况,盾构机姿态可控,注浆与掘进效果达到预期。可以预见,TGM是一种比较理想的水下岩溶越江盾构隧道注浆材料。 相似文献
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随着我国城市地铁网的建设,越来越多的隧道将不可避免的穿越水下岩溶区,受制于岩溶地层的复杂性、注浆加固后地层的诸多不确定性,盾构穿越该类地层施工风险极大,而选取合理的盾构掘进参数是确保盾构安全与高效掘进的关键。以长沙地铁三号线盾构穿越水下岩溶段为工程依托,首先通过统计与分析钻探数据,明确了岩溶分布特征;其次,通过输入地层特征参数和隧道特征参数,建立了可输出盾构掘进速度、推力、刀盘扭矩、开挖仓压力、气垫仓压力和同步注浆量等掘进参数的BP神经网络水下岩溶盾构掘进参数预测模型;最后,对样本数据进行了训练,并成功应用于工程实践。研究结果表明：训练的输出值与期望值吻合度较高,构建的BP神经网络模型具有较好的适应性;输出的预测结果能有效反映实际盾构掘进参数的变化趋势,预测值与实际期望值的平均误差均低于13%,在误差可接受范围内。现场应用结果表明,地表沉降在安全范围内,盾构掘进过程中未发生工程事故,盾构掘进参数选取合理,姿态控制较好。研究成果可用于指导水下岩溶盾构隧道工程施工,且该方法的提出也为其他复杂地层盾构掘进参数合理选取提供了新思路。 相似文献
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为了科学评价充填注浆浆液的稳定性能,设计浆液稳定性能测试装置,定义浆液稳定性系数指标,对黏土水泥浆液和纯水泥浆液在不同注浆参数下的浆液稳定性能进行定量评价,探讨浆液稳定性能对充填注浆工程的影响,并结合实际工程对研究结果进行验证。结果表明:纯水泥浆液和黏土水泥浆液稳定性能受注浆参数和地层排水条件影响明显,相同条件下黏土水泥浆液稳定性能优于纯水泥浆液,且两者均与水固比呈负相关关系,而与注浆压力和地层排水条件呈正相关关系;稳定性能较好的浆液,具有较高的充填率,其有效扩散距离也相对较大,但扩散距离则相对较小,黏土水泥浆液稳定系数小于83%或水泥浆液稳定系数小于71%时,易产生沿斜面的剪切破坏;实际充填注浆工程中,在地层参数一定的情况下,为保证较好的充填率,宜选用稳定性较好的浆液,应匹配好孔排距与浆液稳定性能两者之间的关系,可通过调节浆液水固比和注浆压力得到较好的浆液稳定系数。试验结果对充填注浆理论与工程应用具有一定指导意义。 相似文献
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