盾构同步注浆填充扩散压力分布模式的计算分析

盾构法是城市地下空间开发的主要施工工法之一,其中同步注浆在控制地表沉降和隧道抗浮防渗等方面起到了关键作用。分析现有盾构同步注浆填充扩散压力分布模式的理论计算模型,总结各模型的适用情况和不足,是非常有必要的。改进现有模型中未考虑纵环向流动关联性的影响,以注浆压力为控制参数,推导整体填充扩散理论模型。基于南京轨道交通L5项目,分别采用环向独立模型和整体填充扩散模型对浆液压力分布模式进行计算分析。计算结果表明:环向独立分布模型中,环饼厚度的取值波动对计算结果影响较大;而整体填充扩散模型可得浆液流动范围内的任一点的浆液压力,直观地查看不同区域浆液压力的分布规律,指导施工。     

基于CFD的盾构同步注浆填充扩散运动力学分析

现有的盾构隧道有限元数值模拟主要围绕地表沉降变形以及管片结构受力两个关键问题展开,关于盾构同步注浆在盾尾间隙内的填充扩散过程的模拟分析较少。采用CFD方法分析了盾尾同步注浆的主要流动特征,将盾尾同步注浆的填充扩散过程看作不可压缩性非牛顿流体的单相层流稳态问题。通过工程案例分析,将模拟成果与盾尾同步注浆纵环向整体填充扩散理论模型计算结论及工程实测数据进行对比,验证了建模方法的合理性。基于数值模拟计算绘制的流线图,分析了浆液在盾尾间隙内的扩散运动特征。研究表明注浆孔注入的浆液在盾尾间隙内呈发散式流动,流动速度既有环向分量也有纵向分量,盾尾间隙计算区域内的浆液流动具有系统性和整体性。     

盾构隧道盾尾同步注浆机理与注浆参数的确定

在分析盾构隧道盾尾同步注浆的作用机理的基础上,采用理论分析及计算的方法,重点对同步注浆的注浆压力和注浆量进行了分析和研究.获得了在三个主要影响因素下注浆压力的确定方法,注浆量与注浆填充率、推进速度的关系,及注浆压力及注浆量的量化方法.     

盾构隧道盾尾同步注浆机理与注浆参数的确定

在分析盾构隧道盾尾同步注浆的作用机理的基础上,采用理论分析及计算的方法,重点对同步注浆的注浆压力和注浆量进行了分析和研究。获得了在三个主要影响因素下注浆压力的确定方法,注浆量与注浆填充率、推进速度的关系,及注浆压力及注浆量的量化方法。     

盾构隧道同步注浆技术

随着近年来大量盾构隧道工程的兴建，盾构隧道各项施工技术也逐步趋于成熟和完善。本文结合工程实际，就盾构隧道同步注浆技术有针对性地进行探讨，介绍盾构隧道同步注浆技术。     

盾构同步注浆类型选择及地层适应性研究

浆液类型的选择直接影响着地层沉降的控制效果以及盾构机能否顺利掘进。针对不同的地质条件,分析了可硬性浆液、传统惰性浆液、双液浆以及一种新型浆液的原材料配比及浆液特性,重点分析了双液浆在北京砂卵石地层,可硬性浆液在广州风化岩层以及新型浆液在苏州、上海、南京等城市软土地层的应用实例,并认为盾构同步注浆浆液类型对地层的适应性研究及实例分析可为浆液类型选择提供借鉴。     

大断面异形盾构同步注浆两阶段复合扩散机制及压力时空分布模式

异形盾构在隧道断面形式多样化发展的情势下越来越多地出现在地铁建设中,因其自身几何形状特性所对应的非常规盾尾间隙和复杂的浆液流动路径让注浆施工控制较为困难,长时间的拼装过程亦使得浆液压力重分布更难明晰。在分析盾构同步注浆充填运动特征和渗透扩散机理的基础上,通过考虑浆液的非预定填充轨迹、黏度时变性以及驱替/渗滤效应,建立更加符合实际情况的浆液填充与渗透复合扩散模型,推导浆液压力和时空扩散距离的理论计算式。由此统一注浆过程中浆液的填充扩散与渗透扩散两阶段,整合浆液压力的传递和消散过程,依托类矩形盾构工程实例获得压力沿管片的3D时空分布规律。研究表明：浆压的传递与消散对管片总的及单位面积受力均有显著影响,填充扩散的计算结果呈上小下大,重力主导的趋势,竖向梯度约为16kPa/m,压力曲线更加饱满,压力槽现象不太明显;该地层和参数条件下的渗透消散计算结果呈非线性变化特征,前期较快后期较慢,达到稳定时间更短,不透水层的形成使得最终浆压与静水压力的差值达到初始渗透压差的46%左右。文中提出的两阶段注浆扩散模型与现场实测结果更加接近,浆液压力分布的局部趋势、波动特征及消散规律与传统方法计算出的结果有显著...     

盾构同步注浆材料配比试验研究

基于既有的北京地区盾构同步注浆材料特性,通过改变其各组成部分的比例,来控制单一变量,并分别研究各组成部分对浆液的凝结时间、稠度等的影响程度,从而可根据实际施工要求配制所需的注浆材料,为以后盾构同步注浆工程服务。     

盾构施工同步注浆用水泥砂浆配合比试验研究

针对在广州市轨道交通四号线某盾构工程中所遇到的浆液流失、管片上浮等问题,通过开展砂浆配合比试验研究,找到了能满足施工需要的配合比.在此基础上,对几种主要材料的特性进行总结,为今后类似工程施工提供了参考.     

地铁盾构隧道掘进中同步注浆施工技术探析

在地铁隧道施工过程中常用的方法之一是盾构法,这种技术能有效地避免施工对周边地层和建筑物产生的影响。深入探究了地铁盾构隧道掘进中同步注浆施工技术,首先论述了地铁盾构同步注浆技术原理,在此基础上分析了地铁盾构隧道掘进中同步注浆材料与技术要点,最后简单叙述了地铁盾构隧道掘进中同步注浆技术的应用,期望借助研究可为后续的类似项目施工提供参考。     

考虑浆液自重的盾构隧道管片注浆浆液渗透扩散模型

为研究盾构隧道管片注浆的渗透扩散模型,以宾汉姆浆液流体为研究对象,基于广义达西定律(毛管组理论),并运用相关流体力学理论,推导了考虑浆液自重的盾构隧道管片注浆渗透扩散模型的计算公式,并分析了其适用范围及各参数的确定方法。结合具体计算案例,讨论了注浆参数(注浆压力、注浆时间)、地层特性(地层渗透系数)等主要因素对浆液扩散半径的影响及浆液对管片总压力的影响。结果表明:考虑浆液自重后,浆液的扩散范围呈椭球形;相同的注浆压力下,顶部注浆孔的浆液扩散范围小于底部注浆孔浆液扩散范围(顶部注浆孔出现最小扩散半径,底部注浆孔出现最大扩散半径);注浆压力、注浆时间及地层渗透系数增大,浆液扩散半径也增大,但其增长速率均减小;注浆压力增大,管片所受的注浆压力增大,单位管片所受的浆液压力呈线性增长,考虑浆液自重后,上部单位管片所受的浆液压力大于下部单位管片所受的浆液压力;注浆压力越大,注浆时间越长,地层渗透系数越大,最大扩散半径与最小扩散半径的差值越大,即浆液自重对浆液扩散半径的影响越大。     

北京地铁盾构同步注浆及其材料研究

北京地铁5号线首构试验段工程采用了城建集团自行研制的惰性浆液，其注浆效果非常理想，在施工中有效的控制了地表沉降。     

同步注浆技术在盾构隧道掘进中的应用

以某隧道工程施工为背景,介绍了同步注浆技术的应用.根据地层地质条件及地面构建物的情况,就同步注浆原理、目的、工艺、技术参数及浆液配比进行了论述,提出了各项质量保证措施.     

盾构隧道掘进中同步注浆技术的应用

随着城市轨道交通工程的兴建,盾构施工法被广泛应用并逐步趋于成熟和完善.以某隧道工程施工为背景,介绍了同步注浆技术的应用.根据地层地质条件、地面构建物的情况,就同步注浆原理、目的、工艺、技术参数、浆液配合比及施工注意事项进行了论述,提出了各项质量保证措施.     

盾构机同步注浆系统改造及现场应用研究

为确保盾构连续穿越大量建筑物的安全,采用以石灰、粉煤灰、膨润土、细砂等为主要原材料的新型浆液。为配合该新型浆液的实际应用,降低堵管的发生概率,除优化浆液配比外,还重点对盾构机原同步注浆系统的注浆泵和管路进行了升级改造。采用德国施维英注浆泵替换原来的注浆泵,取消原有的清洗管路,增加了注浆备用管路,以便堵管时及时切换注浆管路,大大减少了盾构机在建筑物下停机检修的等待时间,保障了施工的连续性,确保了建筑物安全。通过对注浆系统的改造升级,确保了新型浆液注入的时效性,取得了很好的沉降控制效果。     

盾构隧道同步注浆双浆液材料基本性能研究

为提高滨海地铁地质断裂处盾构同步注浆的安全性与隧道的稳定性,研究不同水胶比、粉灰比双浆液注浆材料基础性能,得到以下结论：水胶比的增大,导致泌水率降低,添加膨润土后,泌水率满足施工要求;化学胶凝时间、物理胶凝时间均随水灰比、体积比增大而增大;抗压强度随着水灰比、水玻璃的掺量的增大而减小,粉灰比为0.3时,抗压强度最大。     

同步注浆技术在盾构隧道掘进中的应用

以某隧道工程施工为背景,介绍了同步注浆技术的应用。根据地层地质条件及地面构建物的情况,就同步注浆原理、目的、工艺、技术参数及浆液配比进行了论述,提出了各项质量保证措施。     

浅谈盾构隧道同步注浆施工技术

近年来大量盾构隧道工程的建设,盾构隧道施工技术也逐步成熟和完善。本文结合工程实际,盾构隧道同步注浆技术的探讨。     

盾构隧道同步注浆水下不分散砂浆的研制

武汉长江隧道采用盾构法施工。所处的高压富水地质条件决定了同步注浆材料必须具备高抗水分散性能，以保证同步注浆材料在灌注过程中不被地下高压水稀释，从而达到对围岩的填充和加固效果。本文采用有机-无机复合技术原理，利用硅灰、羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺三种物质进行复配，对高掺量粉煤灰砂浆进行抗水分散性能试验研究。试验结果表明：通过无机和有机外加剂的增强、保水和絮凝作用，可以使高掺量粉煤灰盾构隧道同步注浆单液砂浆具有良好的保水性能、高抗水分散性能和固结性能，新拌砂浆环境水溶液pH值最高为8.3，砂浆28d水陆强度比可达91％。     

盾构同步注浆浆液固结及压力消散两相渗流理论模型研究

盾构隧道同步注浆过程中,由于浆液注入盾尾间隙后的压力高于地层静水压力,所以浆液会扩散到地层中发生渗流,并随着时间发生固结,浆液压力随之消散。在现有的分析模型中,浆液在地层中的渗流被看作单相流问题,忽略浆液与地下水在地层中渗流的差异性。在现有解析公式的基础上,将浆液在地层中的压力消散和渗流视为二维的两相流模型,分析浆液渗流以及驱替作用下地下水渗流引起的水头损失,并且考虑浆液黏度时变性的影响,推导盾构同步注浆浆液固结及压力消散的两相渗流理论模型。研究结果表明,浆液黏度时变性对浆液固结及消散的压力稳定值和体积损失率等计算结果有较大影响,浆液固结及压力消散理论模型中应根据固结时间和浆液扩散范围考虑浆-水两相渗流过程。