煤矿斜井盾构隧道橡胶垫的变形性能试验研究

采用室内试验方法,研究了橡胶垫材料的变形过程,得到了变形量随着加载和卸载过程的变化曲线,进一步得到试验数值的拟合曲线。研究结果表明,橡胶垫的压缩性能良好,常用的单片橡胶垫不可恢复变形量在0.50~0.55 mm,这一结论对盾构法施工的研究有一定的指导意义。     

山西省万家寨引黄工程总干线6～7号洞N_2土层地段压力注浆锚杆试验与施工

引黄工程总干线全长 2 1 6km ,隧洞采用TBM全断面掘进、混凝土管片衬砌的施工方式。经过Q2 、Q3及N2 红粘土地层的隧洞 ,采用压力注浆锚杆技术 ,通过压力注浆和系统锚杆的挤压粘结作用 ,加固洞周以外一定范围内的土体 ,提高其自身弹性抗力并改善防渗性能 ,形成一定的连续承载圈 ;同时 ,锚杆体作为支撑 ,和拉杆与 4块管片镶嵌的结构结合形成共同作用体 ,增加了衬砌管片之间的钢性连接设施 ,确保通水后土层的变形不会直接威胁管片的稳定     

土体压力对地铁旁通道解冻后地表沉降的影响

在地铁旁通道人工冻土解冻后，冻土体的融化沉降量不仅和土体性质、含水量有关，更受到周围土压力的影响，产生较大的压缩沉降，进而引起地表的沉降。结合随机介质理论方法和前苏联一维融土层沉降公式，建立了能够同时反映土体压力和融沉系数对地表沉降量影响的计算模型。结合某旁通道冻结工程，预测分析了无注浆条件下地表的沉降量。计算结果表明：对于旁通道冻结工程，土体解冻后的融沉量要小于土体压力产生的压缩变形量，其中压缩变形量约占总变形量的72%~87%。并且在土体埋深的增加或者地表有附加荷载的条件下，压缩变量所占比重将更大。     

盾构双隧道衬砌结构应力与变形的数值模拟

为分析盾构双隧道施工周围土体及衬砌结构管片应力和变形规律,结合大连地铁2号线202标段盾构施工工程实例,运用ADINA软件对盾构施工过程进行动态模拟,建立了盾构隧道-混凝土衬砌结构-注浆土体-原状土体三维非线性有限元计算模型,综合考虑了上部土体的岩性分层,隧道施工间的相互影响,衬砌、注浆土体和原状土体之间共同作用,盾构施工、土体注浆及衬砌支护的动态过程。通过数值分析,研究盾构双隧道施工周围土体及衬砌管片应力和变形规律,为隧道盾构施工、衬砌管片设计与控制地表沉降提供施工建议。     

粉质黏土地层盾构隧道下穿河流地表变形研究

以苏州地铁6号线双线盾构隧道下穿外城河为背景,结合盾构下穿河流施工工艺,借助Midas数值模拟与现场监测数据对地表位移及管片变形规律进行研究。重点讨论了盾构施工中注浆压力和注浆材料对地表变形的影响。研究结果表明：在双线隧道开挖的过程中,地表隆起有叠加效应,最大隆起值达到了2.86 mm,约为单线隧道开挖的最大变形量的1.5倍,最大地表隆起出现在两条隧道轴线连线中点偏向后行隧道一侧。地表的最大水平位移发生在双线隧道左上及右上两侧。左、右线管片整体上浮,最大竖向位移出现在两隧道中间内侧偏下的位置,右线管片左下侧变形明显大于左线右下侧变形,但变形趋势大致相同,呈对称分布。讨论了不同注浆参数对地表位移的影响,为双线盾构隧道下穿河流施工引起的地表位移预测提供了参考。     

采空区公寓楼建筑地基设计及施工技术

山西天地王坡煤业有限公司在采空区地面上建一栋公寓楼,需对该采空区先行治理。计算需治理的采空区范围、采空区空洞体积与注浆量,合理安排注浆孔,采用全充填胶结压力注浆法施工治理采空区。使用注浆系统将水泥粉煤灰浆注入采空区及其上覆岩体裂隙中,使岩层裂隙带被浆液固化胶结,形成人造结石体使上覆岩层得到支撑,确保公寓楼地基能有效地承受其建成使用后产生的动荷载及静荷载,不产生影响公寓楼正常使用的变形和破坏。     

基于混凝土弹塑性损伤模型的长斜矿井盾构管片分析

为了优化煤矿长距离斜井盾构法施工中的衬砌管片设计,以新街台格庙矿区1号井为工程背景,采用有限元模拟软件,在弹塑性损伤本构模型的基础上,通过定义不同的施工阶段,从整体角度讨论了混凝土衬砌管片在不同施工阶段的变形以及受力情况。结果表明:随着施工的进行,管片变形施工后期的洞顶位置衬砌管片刚度设计值比施工前期可适当减小,洞腰位置管片刚度设计值应有所增大;施工后期斜井下侧管片顶部抗压强度设计值和管片底部抗拉强度设计值比施工前期也应有所增大。     

某采空区注浆对临近公路影响的分析与处理

某工程为城市快轨,穿越一煤矿采空区,该采空区经勘察评价为非稳定采空区,存在一定的隐患,需进行治理。在对采空区注浆治理过程中,对临近公路产生了一定的影响,主要表现为路面的冒浆和变形,产生的主要原因是地层裂隙和注浆压力。当巷道的周围充填注浆后,再往巷道注浆时,随着浆液的不断注入,注浆压力也会不断增大,浆液会向空间压力较小的方向流动,便沿巷道顶板裂隙串入松散层内,并继续向外扩散串入临近公路路基内,无裂隙的路面会产生鼓起变形,当遇到软弱处便会溢出。据此,采取了一定的技术措施,调整了注浆参数,既达到了注浆效果,又消除了对公路的影响。     

基坑开挖对邻近既有地铁结构变形影响的数值分析与研究

既有地铁结构可能因邻近基坑工程施工而产生变形,在一定程度上会对地铁线路的正常运营产生影响。该文以天津市某邻近深基坑工程的既有地铁线路为例,采用PLAXIS 3D有限元数值模拟分析法建立三维空间实体模型,对邻近地铁结构的基坑Ⅰ、Ⅱ施工过程进行模拟,分析计算地铁车站主体结构、隧道管片的位移,以此来研究基坑施工对邻近既有地铁结构变形的影响。研究结果表明,基坑大面积开挖产生的卸荷效应显著,从而导致地铁结构产生一定的水平位移和沉降。距离地铁结构最近的基坑Ⅰ三期对地铁结构水平位移的影响最为明显。提出在其之间预设注浆纠偏措施的同时应加强变形监测,以保证隧道安全。计算所得各项变形指标均在变形控制标准之内。     

盾构管片环宽对圆形隧道稳定性影响研究

太原某圆形隧道采用盾构法施工。为了研究盾构管片环宽对巷道稳定性的影响,以该隧道下穿河道段作为研究对象,运用FLAC3D数值模拟软件,在只改变管片环宽的条件下,分析相应的圆形隧道剖面应力分布情况以及盾构施工地表沉降特征。结果表明:在考虑保证良好支护效果的前提下,选择管片环宽为1 200 mm,以控制工程造价及减少资源浪费,对后续相似隧道盾构施工具有参考意义。     

衡阳市湘江盾构隧道管片结构受力分析

以衡阳市二环路合江套湘江盾构隧道工程为研究背景,对管片衬砌变形测量的监测方案进行了阐述,应用ANSYS有限元软件对隧道管片进行建模分析,通过不同的注浆压力对隧道管片的力学特性及管片的衬砌变形进行研究,分析结果表明:随着注浆压力的增加,管片的第一主应力、第三主应力、剪切应力也增大,但都没有超过C50混凝土的最大极限值,管片的竖向变形和水平变形都是先减小再增大,但都不是很明显.通过现场实测数据与数值模拟分析所得结果进行对比,模拟值与实测值的最大竖向位移相差0.22 mm,最大水平位移值相差0.47 mm,这说明模拟值与实测值比较接近.     

立井施工注浆防治水技术研究与应用

通过立井井筒防治水注浆施工实践,总结有关注浆技术要求和现场管理经验,对跑浆原因、注浆压力、注浆量控制进行分析,旨在为立井施工穿过含水层提供一定的借鉴经验。     

某盾构隧道下穿运营高速公路安全影响评价及对策

盾构法施工的隧道下穿既有高速公路是不同形式空间交叉中一类非常典型的工程。以某轨道交通盾构隧道下穿绕城高速公路工程为依托,对其施工过程进行了三维仿真数值模拟。模拟结果表明,采用管片同步注浆及洞内二次深孔加固注浆可以有效控制盾构隧道施工引起既有高速公路的沉降,从而保证公路运营不受影响。同时提出安全应对技术措施,确保了地铁工程施工的安全。     

施工测量技术在盾构法电缆隧道中的应用研究

盾构法是经过盾构掘进、渣土运输、管片拼装、注浆充填等一系列施工作业,依据测量导向系统控制轴线偏差,根据变形监测数据分析的结果不断优化掘进参数来控制变形,满足业主的工期、进度、质量要求,因此测量工作是盾构工程施工的一个重要环节。北京市远大220 k V输电工程电缆隧道第二标段即采用盾构法施工,该电缆隧道全长1340.35 m,下穿多处重要建(构)筑物,同时贯通精度要求较高,施工中必须做好施工测量和变形监测工作,确保隧道施工安全,满足设计隧道轴线偏差和贯通精度要求。文中从施工测量准备、控制测量、竖井联系测量到始发设施测量、盾构机姿态的测量、成型隧道的测量、贯通测量等一系列测量工作出发,介绍了施工测量技术在盾构法电缆隧道中的主要应用,研究并提出了盾构测量关键环节盾构机姿态的人工测量方法,应用基础测量原理与现代化的科学技术结合,大大方便了盾构施工测量工作,确保了电缆隧道的安全顺利贯通。     

富水砂层泥水盾构同步注浆施工技术

为了控制富水砂层地层情况下盾构掘进之后的地表沉降,采用优质的同步注浆浆液以及合理的注浆量及注浆压力的控制,对同步注浆浆液的凝固时间的调整,达到了有效控制地表沉降的效果,防止管片渗漏水。以秋中区间上行线始发段的地层掘进为依托,对富水砂层的同步注浆施工工艺及材料、方法进行总结,为类似工程的施工提供一定的借鉴与参考。     

小岭隧道初期支护变形原因及治理方案

综合小岭隧道施工期间的初期支护变形情况,通过对隧址区地形地貌、地质、地层岩性、监控量测资料情况及初支面背后地质预报综合分析,确定了隧道初期支护变形原因,有针对性地提出隧道初期支护变形防治和治理方案,并给出了相应的安全、质量保证措施。经隧道环向注浆与未注浆的监控量测资料对比,环向注浆改变了隧道围岩的力学特性,提高了其抵抗变形的能力,隧道初期支护发生变形的概率大幅减小,说明隧道环向注浆对围岩变形防治和治理起到了关键作用。     

软弱泥岩引水隧洞TBM开挖有限元仿真与分析

采用弹塑性渗流-应力耦合有限单元法,对某大型输水隧洞TBM开挖过程进行了数值仿真计算与分析。计算中采用围岩应力释放技术,考虑开挖预留变形的影响,重点考虑了水头压力变化对围岩与管片受力与变形的影响。结果表明开挖过程中渗流场的变化将引起围岩较大的变形和管片受力的增加;预留变形的设计增加开挖量和围岩变形量,但可降低管片受力,有利于管片的受力和稳定。     

高耸构筑物采动变形特征与地基精准注浆加固机理

高耸构筑物与一般建筑物不同,对地表移动变形量的响应与敏感性具有显著的特殊性。通过理论分析、数值模拟与工程实例应用等方法研究了高耸构筑物采动变形特征与保护技术。阐述了地表高耸构筑物采动变形特征的特殊性,并以高压输电线路铁塔为例,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,系统分析了地表下沉、水平移动、曲率、倾斜、水平变形对高耸构筑物采动变形的影响：地表倾斜导致铁塔屈服主要是由于塔基处轴向压应力达到其最大值,而拉伸(压缩)变形导致铁塔屈服主要是由于塔基处轴向拉(压)应力达到其最大值;基于高耸构筑物采动变形特征,提出并实施了高耸构筑物地基精准注浆加固技术,并通过理论分析揭示了地基精准注浆加固机理,得出基于地基下沉量的精准注浆压力理论公式;系统分析了精准注浆加固作用：注浆加固作用提高强度、注浆充填作用补偿下沉与注浆调斜作用矫正角度(倾斜);凝练出基于地基“下沉量-注浆压力”的高耸构筑物地基精准注浆加固技术核心内容,包括注浆依据、注浆时机、注浆位置、注浆作用与注浆机理;并在白坪煤矿广播电视信号铁塔下采煤进行了应用验证,研究结果表明：应用高耸构筑物地基精准注浆加固技术后,广播电视信号铁塔基础最大变形量(1...     

泥质页岩注浆结石体的蠕变特性试验研究

在分析已有软岩蠕变机制成果的基础上,为了研究软岩注浆结石体的蠕变特性,分析了不同荷载水平以及不同含水条件对泥质页岩注浆结石体蠕变特性的影响。试验结果表明:1)在相同含水率状态下,蠕变变形随着荷载水平的增加而增大;软岩注浆结石体不同蠕变特性曲线间的转换存在一个荷载阈值,当荷载小于该阈值时,蠕变为稳定蠕变,大于该阈值时试样进入加速蠕变且短时间内直接破坏。2)在相同荷载水平下,随着含水率的增加,蠕变变形逐渐增大且变形增长速率较快。低应力等级下含水率对注浆结石体的蠕变特性影响较大,而高应力下的影响相对较小。3)Burgers模型可以较好地描述注浆结石体的蠕变特性。     

双线盾构隧道施工稳定性分析

为研究双线盾构隧道先后开挖对结构稳定性以及两者相互作用的影响,本文以厦门市翔安行政中心站——浦边站为工程背景,采用有限元软件Midas-GTS建立模型,分析双线隧道先后开挖对盾构管片、箱涵结构以及地表沉降的影响,对比隧道加固前后箱涵结构的关键点沉降变化规律。研究结果表明：1)双线隧道开挖完成后,左右线隧道正上方处箱涵结构沉降最大,分别为6.74、6.14 mm,箱涵结构正下方处的隧道管片变形最小;2)箱涵结构限制了土体的竖向位移,使土体产生横向变形,导致开挖后沉降槽宽度增大至30 m,最终地表沉降呈现“U”形;3)在隧道下穿箱涵范围内对隧道进行环向注浆加固,可保证箱涵结构的稳定。本文成果可为今后双线盾构隧道施工提供一定借鉴。