大直径盾构高富水地层壁后双液注浆技术研究与应用

控制长距离大直径成型隧道壁后注浆质量,防止掘进中发生喷涌、管片上浮、破损、错台是保证成型管片质量的一项技术难题。采用新型同步双液浆（水泥浆和聚丙烯酰胺水溶液混合物）,有效提高了浆液的粘稠度,使浆液成为塑性体或固体,缩短了浆液初凝时间,大幅度减小了地下水对浆液的稀释量,有效填充了壁后空隙,从而减小管片的上浮量,保证了成型隧道质量。     

盾构掘进参数优化研究

盾构机目前已广泛应用于各种土建工程领域,城市地铁的修建多使用盾构法,盾构法隧道施工具有安全、快速、地表沉降小等优点。盾构掘进参数包括刀盘转速,扭矩,刀盘压力等,在掘进过程中需要根据地质情况选择合适的掘进参数。本文依托深圳地铁5号线长龙-布吉盾构区间为工程背景,统计和分析了盾构掘进的各项参数,并总结了参数之间的相互关系。     

复杂地层中盾构掘进参数计算与研究

复杂地层条件下盾构隧道施工是地下工程技术人员需要解决的技术难题。依托安庆市污水尾水管穿越石门湖通道工程,结合工程地质和盾构机特征,构建了盾构掘进参数计算模型,并依据现场监测数据和理论分析,优化了盾构掘进参数。研究结果表明:构建的计算模型可简化计算滚刀破岩时所需滚动力和垂直力,验证了计算模型的合理性和正确性;盾构掘进过程中所需总推力的显著影响因素为刀盘破碎力Ｆ1,克服盾体摩阻力的推力Ｆ2和刀盘稳定力Ｆ3;刀盘扭矩的显著影响因素为刀盘破碎扭矩Ｔ1和刀盘正面、背面、侧面摩阻力扭矩Ｔ2,Ｔ3,Ｔ4;总推力和刀盘扭矩计算模型得到的单刀破岩垂直力相差不大于10ｋＮ,且单刀破岩垂直力与中主应力系数β成反比。研究成果可为石门湖通道工程提供技术支持,也可为类似工程提供参考。     

富水砂卵石地层ＥＰＢ盾构衡盾泥辅助施工关键技术研究

以长沙市某电力盾构隧道为背景,针对富水砂卵石地层中传统泥膜护壁工艺和地表沉降控制 技术的不足,通过室内试验和现场实践的方法,进行了富水砂卵石地层衡盾泥辅（ＨＤＮ）助带压换刀和 盾构掘进地表沉降控制关键技术研究。现场实践表明:在衡盾泥辅助带压换刀施工中,注入衡盾泥后在 富水砂卵石地层的开挖面形成的泥膜质量好,泥膜护壁效果非常明显,有效解决了渗水透气问题;在衡 盾泥辅助盾构掘进中,衡盾泥可有效填充盾体与土体之间的开挖间隙,显著提高了同步注浆及二次注浆 效果,累计地表沉降最大值仅为５．７５ｍｍ,达到了盾构推进时的沉降控制目标。     

复杂地层下大吨位预应力锚索施工关键技术

水布垭水利枢纽预应力锚索工程由于地层复杂、裂隙发育、岩性软硬差别大,钻孔孔道长(50m左右),钻杆钻具由于冲击、扭力、重力产生挠曲变形等因素引起钻孔偏斜,钻孔精度很难满足设计要求(孔斜率小于1%);锚固段位于软岩中的内锚式锚索达不到设计要求的大吨位(2000kN)张拉要求。施工中通过采取加设扶正器、固结灌浆、偏心钻头进行内锚段扩孔等一系列技术措施,成功解决复杂地层下大吨位预应力锚索施工技术难题。可供今后同类不良地质条件下的大吨位预应力锚索施工借鉴。     

TBM采用大直径滚刀掘进的优越性

扼要地介绍了挪威硬岩TBM掘进速度与刀具磨损的研究成果及大直径滚刀在大伙房水库输水工程中的应用情况。研究和实践都表明,采用大直径滚刀掘进的优越性在于:大直径滚刀推力大,破岩能力强,掘进速度快;降低刀具损耗,进而降低工程成本;延长刀圈寿命,减少掘进过程中的换刀频次,从而提高TBM的利用率。采用大直径滚刀是大断面硬岩TBM的发展方向。     

富水软弱地层斜井围岩稳定控制技术研究

富水软弱地层斜井施工易引发围岩塌方、大变形和突涌水等地质灾害,威胁施工人员和机械设备安全,并延滞总体工程进度。以滇中引水工程香炉山隧洞5号施工支洞工程建设实践为背景,分析得出斜井的主要工程地质问题是围岩坍塌、软岩大变形及涌水突泥。结合围岩变形和支护结构受力监测成果论述了围岩的失稳破坏机制,主要分为顶拱坍塌、软弱带挤压外鼓、涌水突泥3种类型。基于对围岩破坏过程及其内蕴机理的认识,采用工程类比、现场应用效果反馈的方法,提出了针对不同失稳破坏机制的的斜井围岩灾害处置措施和稳定控制技术。相关成果可为类似地质条件下的斜井围岩稳定性控制提供借鉴。     

适于富水岩溶大孔隙地层防渗加固的水泥砂膏浆

富水岩溶大孔隙地层灌浆是基础处理的一个难题,地层的充填、防渗以及加固要求高,以往常采用砂浆或水泥膏浆进行处理,存在砂浆抗水冲释性能差及水泥膏浆可控性弱、浆液浪费严重等不足。基于膏浆良好的可控性、抗冲释性及砂浆的骨架和填充加固作用等优势,通过大样本长周期室内试验,研制了一种可用于富水岩溶大孔隙地层灌浆充填的新型可控水泥砂膏浆材料。研究表明:水泥砂膏浆与水泥膏浆及砂浆相比,浆液析水率降低至0%~3%;流动度最低可达到10~20 cm,凝结时间在2~30 min内可控可调,浆材具有较高的黏度和初始屈服应力;在流速为0.4~0.6 m/s时,浆材抗水流冲释后的留存率达到85%;浆材的结石率近100%,28 d的抗压强度达到10 MPa左右;浆材成本与普通水泥膏浆相当,且具有环保等方面的社会效益。通过实际工程应用,水泥砂膏浆是富水岩溶大孔隙地层防渗加固的优选材料,但在应用时注意可泵性。     

复合地层土压平衡盾构施工技术研究

以苏州轨道交通3号线为工程实例,研究土压平衡(EPB)盾构在复合地层中的施工技术。苏州轨道交通3号线何山路站至苏州乐园站区间隧道通过108 m"上软(土)下硬(岩)"的复合地层,工程风险极大,需在设计和施工阶段采取必要的风险控制措施。在设计阶段:通过改变隧道纵坡,缩短复合地层段长度;通过改良TBM刀盘设计,优化机械运行参数,实现盾构机械参数和地层物理参数的匹配;通过对隧道上部松散土体静压注浆加固和在建筑物与隧道间安装隔离桩,控制地层变形和保护邻近建筑物;采用三维数值模拟预测隧道开挖引起的地层变形和建筑物沉降,为工程决策提供依据。在施工阶段:对于软土、复合地层和硬岩段采用不同盾构运行模式和掘进参数;掘进过程采用六个主要参数指标进行控制;采用在盾构机前方开挖竖井进行损坏刀箱、刀具的更换。施工监测显示:实测地表和建筑物沉降与三维有限元预测、Peck经验公式预测结果吻合良好,地表沉降控制在2. 0cm以内,邻近建筑物沉降控制在3 mm以内。工程的顺利实施为国内其他类似复合地层隧道盾构掘进工程提供有益借鉴。     

浅埋偏压富水膨胀性泥岩地段隧道施工工法研究

以印尼雅万高铁2号隧道(泥岩隧道)工程为依托,基于“快挖、快支、快成环”的理念,提出了大断面泥岩隧道三台阶微台阶加临时仰拱紧跟快速施工的方法。该方法对传统三台阶施工法进行了改进,多台阶同步推进开挖,初支及临时仰拱及时封闭。现场工程实践表明:与传统中隔壁法(CD法)、交叉中隔壁法(CRD法)、双侧壁导坑法、传统三台阶七步法相比,该工法可以避免对围岩的多次扰动,施工工序简单,配合隧道施工机械能够大幅度提高隧道封闭的速度,对V～Ⅵ级泥岩段隧道施工变形控制具有很大成效[1]。介绍了对其进行的研究。     

深厚卵石层大直径长桩基施工关键技术

桩基作为桥梁的关键基础施工工序繁多,由于钻孔灌注桩施工大部分是在地面以下进行,其施工过程无法直接观察,成桩后亦不能进行直接开挖验收,其质量控制难度大。因此需要在施工时严格把控每道施工工序,采取有针对性的施工措施确保桩基质量。桩基质量控制主要包括桩径、桩长、桩型、混凝土等,而在深厚卵石层大直径长桩基中其桩长的控制尤为关键。阐述了在深厚卵石层大直径长桩基施工过程对桩长采取的控制措施,确保了桩基质量,节约了成本。     

盾构隧洞内大直径钢管快速运输及安装施工技术

基于珠江三角洲水资源配置工程试验段项目,为实现大直径钢管在盾构隧洞内作业空间小、大弯段以及大坡度的工况下快速运输与安装,分析了传统运输安装工艺的不足,通过对洞内运输台车优化,设计出一套新型的内衬钢管快速运输及安装施工工艺,并成功应用,每2 d可完成1节9 m长、内径为4 800 mm、重约40 t钢管的运输和安装,速度快、效果好,可供同类工程参考。     

软土地层大直径深孔钻孔灌注桩施工方法

文中以珠海市南湾大道改造工程主线桥桩基工程为依托,对深软土地层条件下大直径深孔钻孔灌注桩关键施工方法进行分析和研究,探索和总结了各关键工序的施工工艺要点.     

隧道大直径盾构负环管片拆除及隧道换装施工技术

通过对广东珠三角城际轨道交通穗莞深2标盾构工程的研究,确定在刀盘改造期间进行负环管片拆除的施工技术,该文重点阐述反力架的拆除方法、负环管片的拆除方法,同时就泥水盾构隧道的换装技术进行叙述.经过第一阶段6d内、第二阶段5d内成功拆除反力架、始发架基座、9环负环管片,节约了工期,保证了后续施工的材料运输速度,具有较好的实用性、先进性、科学性.     

高地震烈度、重载大跨桥梁设计关键技术研究

依托省道521线新改建工程如美大桥结构设计,对高地震烈度、重载作用下大跨连续刚构设计关键技术进行了分析,采用有限元软件建模计算,对基于重载作用下大跨连续刚构的荷载效应、梁部合理尺寸及该桥的动力问题包括自振特性、地震反应谱、地震内力响应等问题进行了分析研究。     

地铁区间隧道超薄覆土下大直径盾构始发与接收技术

针对超薄覆土条件下大直径盾构始发与接收对土体扰动大、盾构机掘进参数及姿态难控制、地面沉降坍塌等施工安全风险问题,提出了采取地面袖阀管注浆加固、端头地层素混凝土换填、洞门大管棚超前加固和盾构掘进参数控制的措施,建立了地铁区间隧道超薄覆土下大直径盾构始发与接收技术。该技术成功应用于成都地铁18号线天～龙区间的始发与接收,地表沉降最大值仅为2. 9 mm,确保了施工安全。     

阿根廷某水电站大直径明钢管布置方案研究

明钢管是水电站压力管道最常见结构形式,由钢管承担全部的荷载,具有受力明确、维护检修方便、防渗性好的优点。目前,明钢管在我国中小型水电站及引水调水工程中得到广泛应用,但大直径明钢管（D>5 m）仍采用较少。以阿根廷某电站明钢管的设计实例,对3种大直径明钢管的布置方案进行了整体钢管结构应力分析和振动分析,确定了合理的设计方案。为今后类似工程提供了更多有益的参考和借鉴。     

大直径盾构中间风井双向快速始发施工技术研究与应用

以成都轨道交通19号线二期工程蓝天盾构区间为例,论证其双向始发工序在安全和功效方面存在的风险和问题,结合中间风井主体结构研究优化始发方案,采用盾构井整体对角始发;阐述整体始发掘进分阶段采取的措施及功效,实现了大直径盾构中间风井双向快速、安全始发。