盾构隧道壁后注浆压力对地表沉降的影响分析

为直观了解盾构隧道施工过程中壁后注浆压力对土体变形的影响,分析盾构隧道注浆压力大小对管片上浮的影响,保证在隧道施工过程中采用合理的注浆压力,控制地表变形量。采用FLAC3D软件对上海某越江隧道施工过程进行了数值模拟,分析注浆压力对管片上浮的影响。结果表明:在不同注浆压力及不同分布形式情况下,土体受扰动程度差异较大;当注浆浆液充填等待层后,随着注浆浆液逐渐硬化,盾构隧道管片会逐渐形成上浮趋势,上浮量与注浆压力有关,当注浆压力控制在0.2～0.3MPa时,地表变形量可以得到有效控制,所以施工中应该值得注意。同时也为今后的盾构隧道数值模拟与现场施工提供参考。     

穿黄隧洞管片壁后注浆机理与浆液应用浅析

南水北调中线工程穿黄隧洞在泥水加压平衡掘进过程中,盾尾实施同步注浆,除具有填充管片壁后与围岩土层间隙,抑制地表沉陷,减少隧洞变形、上浮、下沉作用外,还可以提高隧洞的整体防水性能.根据浆液性能、浆液强度、浆液配比的要求,经过前期大量试验,确定了同步注浆普通单液砂浆的基准配合比参数:胶砂比1:3,水泥、粉煤灰比为10/35,水胶比为0.6.     

注入初期盾构壁后注浆体的三轴试验研究

壁后注浆体注入初期的变形及力学性质的变化直接影响到土体应力释放、地面沉降以及管片的后期受力情况。基于非自立性材料三轴试验方法,以工程常用的硬性浆和惰性浆为研究对象,开展了三轴固结不排水剪切试验。结果表明高围压有助于浆液排水固结,且浆液最终体应变也随着围压增加而增大;浆液在不排水条件下剪切过程呈现出应变硬化性,体积先收缩,随后呈现出明显的剪胀特性。在满足变形及施工要求的前提下,适当提高注浆压力及采用水胶比较小的浆液,有利于保证注浆体的施工质量。     

大直径盾构高富水泥岩地层掘进关键技术研究

近年来，随着城市轨道交通的不断发展，城市轨道交通成为解决城市道路拥挤的主流。区间隧道断面也随之增大，施工质量要求也越来越高，对于盾构施工所面临的地层变化也越来越多元化、复杂化，大直径盾构施工成型隧道质量控制也越来越困难，尤其在高富水泥岩地层施工，防止盾构机掘进过程中喷涌、管片上浮、破损、错台保证成型管片质量，提高盾构掘进速度更是一项技术难题。以成都市轨道交通19号线二期工程蓝家店站-蓝天风井盾构区间下穿鹿溪河及鹿溪智谷人工湖施工为依托，研究大直径盾构机在富水泥岩地层中的掘进技术，从施工难点以及掘进控制技术等方面进行介绍，确保盾构机顺利、安全、高效下穿富水泥岩地层。     

CCS水电站TBM管片安装质量问题分析与处理

以CCS水电站输水隧洞TBM管片安装为例,对管片的安装质量控制进行探讨,提出了TBM管片安装过程中质量控制要点,严格控制TBM姿态及千斤顶推力,并使其保持良好状态。根据TBM姿态拼装管片,调整拼装方式使其与TBM姿态一致,提高管片拼装质量。管片拼装后立即回填砂浆和豆砾石,从而最终保证管片成型效果。     

楔形环管片纵向接头对施工荷载力学响应研究

楔形环管片是盾构隧道曲线段的重要组成部分。以珠海-澳门轻轨某急弯隧道为例,利用ANSYS有限元软件计算了楔形环管片在不同管片幅宽、楔形量、隧道曲率半径、千斤顶压力等条件下管片纵向接头的受力情况,重点分析了管片环间接头的最大正负弯矩。研究结果表明:随着盾构隧道曲线半径减小,正负最大弯矩均增大,不同隧道转弯半径下,管片最大正负弯矩均随接头抗弯刚度的增大而增大;不论正负弯矩,均有管片幅宽越小最大弯矩越大的现象。不同管片幅宽下,管片最大正负弯矩均随接头抗弯刚度的增大而增大;曲线半径为150 m时,最大正弯矩基本随着千斤顶压力呈线性增大的趋势,最大约为1 180 k N·m。研究结果对今后的急弯盾构隧道管片设计有一定的指导意义。     

管片壁后灌浆质量无损检测新技术研究及应用

TBM隧洞豆砾石回填灌浆及盾构隧洞壁后注浆是水利工程隧洞施工中非常重要的环节,其施工质量关系到整个隧洞的长期安全运行,如何对壁后注浆质量进行无损检测是一个需要解决的问题。分析了目前壁后注浆检测技术现状,结合壁后注浆检测难点研究了基于超声横波的管片壁后回填灌浆检测技术,并提出将多道叠前偏移成像技术应用于回填灌浆质量检测,最后在实际工程中进行了效果验证,证明了该技术可有效解决TBM隧洞豆砾石回填灌浆及盾构隧洞壁后注浆效果无损检测的行业技术难题,且检测精度较传统方法大幅提高。     

盾构隧道下穿既有隧道施工影响的数值模拟

为了研究在盾构下穿对既有隧道结构以及地表产生的影响,以南大干线电力隧道下穿广州地 铁２号线工程为研究对象。基于ＡＢＡＱＵＳ有限元软件建立了隧道下穿地铁线路的三维模型,考虑在盾 构支护力以及注浆压力的影响下,探究了新建隧道施工对地表沉降以及既有地铁线路的位移、应力的影 响。结果表明:正交下穿施工过程中既有地铁线路位移主要以纵向沉降为主,对隧道管片轴向应力影响 较大;地表沉降槽并没有因既有结构的存在而发生变化,沉降曲线基本符合正态分布;随着支护应力以 及注浆的增大,既有线路的沉降量会减小,但是地表沉降量并不是单一递减。因此,在盾构施工过程中, 设置合理的掌子面支护力以及注浆压力是保证施工开挖以及既有线路安全的关键,要引起最够的重视。     

地铁区间极小间距下穿高铁盾构隧道施工方法分析

以北京１２号线地铁区间极小间距下穿京张高铁盾构隧道为工程背景，数值模拟了台阶法、临时仰拱台阶法、ＣＤ法以及ＣＲＤ法施工过程，揭示了下穿工程地层变形、地表沉降、盾构管片变形以及支护结构受力特征等规律。研究结果表明:地铁区间施工拱顶和仰拱围岩变形最大。地表最大沉降位于地铁双区间隧道中心截面，越靠近中心地层变形叠加效应越明显，距离超过２０ｍ的地层主要受单线隧道施工影响，且变形大幅降低；地铁施工引起盾构管片最大变形在双区间中心截面±１５ｍ范围内，为减小盾构隧道变形，可局部加固距地铁区间较近３０ｍ段管片；在台阶法基础上设置临时仰拱后，不仅减小了初支因弯矩产生的应力，还能充分利用锚管的锁脚作用，临时仰拱台阶法有效控制了地层变形。     

千米立井动水注浆特性研究

壁后注浆是治理煤矿立井突水最行之有效的手段,而注浆的最主要对象就是壁后岩层中的裂隙,为研究岩层裂隙中浆液的扩散规律,根据牛顿摩擦阻力定律及力的平衡定律推导出裂隙动水注浆模型。分析研究了水流对浆液扩散的影响,分别得出了顺水流方向与逆水方向浆液的扩散模型,通过模型得知顺水水流有利于提高注浆效果,逆水水流对浆液扩散半径的影响程度比顺水水流大,得出不同水流方向条件下浆液的扩散半径与注浆压力之间的关系及扩散半径与注浆时间的关系。     

盾构管片质量缺陷分析与控制

盾构管片是隧道采用盾构法施工的衬砌预制构件,是隧道的最内层屏障,承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构,盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全,影响隧道的防水性能及耐久性能。盾构管片因使用环境差,使用年限久,防渗要求高,对其质量要求很高。但在脱模后其表面存在较多的气泡、裂纹、色差等质量问题,不但影响管片的抗压强度和抗渗要求,而且增加修补的工作量,增加了施工成本。因此,减少管片表面的气泡、裂纹等质量问题,是管片质量控制中的重要环节~([1])。     

引水隧洞管片受力特征的试验研究

为了研究引水隧道管片受力特征，保证隧洞稳定运行，以引水隧洞工程为利，选择不同位置的3个断面，对盾构推进过程中管片结构的土压力变化规律、环向轴力以及纵应力大小进行监测。结果表明，各断面土压力在盾构推进过程中呈现出先增大后减小最后趋于稳定的变化趋势。土压力峰值对应的推进环数约为2环。不同断面之间的土压力大小差距较为显著，在拱顶位置附近的管片受力较大；随着推进管片环数增加，各测点纵向应力变化趋势相同。研究结果确定出最容易发生病害的管片位置，对工程管片衬砌结构的设计和施工具有指导意义。     

固砂剂在浅埋暗挖施工中的应用

土体超前注浆预加固是暗挖隧道施工的关键环节,在实际施工过程中,根据地质情况的变化,选择适当的注浆材料,及时调整浆液参数,注浆加固方法在不同地质中的经济适应性,充分考虑成本、质量、安全及进度之间的关系,保证工程顺利实施。     

浅埋大跨隧道穿高压铁塔的注浆效果研究

李家冲隧道为浅埋大跨隧道,其周围介质为V级软弱围岩,隧道经过区域左洞侧上方有一高压电线塔.为保证高压电线塔的安全,防止由于隧道开挖引起的塔基不均匀沉降,需对围岩进行注浆预加固.通过应用FLAC3D,研究注浆前后隧道拱顶沉降和塔基沉降情况.数值分析表明:围岩在注浆后,拱顶沉降量和塔基沉降量有明显的减小,而且能有效控制塔基的不均匀沉降.与实际监测结果对比发现,围岩注浆效果较好,且模拟的计算值和实测值相近,说明应用FLAC3D进行注浆效果的事前分析是可行的.     

基于网络层次分析法的盾构隧道管片渗漏水风险评估

为充分探究盾构隧道管片渗漏水形成机理,科学评估以此所造成的各类风险并在此基础上进行有效防控,以风险辨识理论结合网络层次分析法构建地铁盾构隧道管片渗漏水网络层次模型,并以某城市地铁隧道区间管片渗漏水为例,分析管片渗漏水的原因和特点,搭建管片渗漏水风险指标体系,同时运用此模型对该区间管片渗漏水进行综合评价。结果表明：通过网络层次分析法搭建的管片渗漏水风险评估模型可在工程实际应用中有效提高准确率,为管片防水质量控制提供参考依据。     

双线盾构隧道地表沉降及管片圆周应力分析——以昆明地铁迎滇区段为例

为了解软弱地层双线隧道盾构施工过程中地表沉降及管片圆周应力的变化规律,以昆明地铁迎滇区间段为研究对象,采用数值模拟方法建立双线隧道盾构施工三维有限元模型,并对盾构施工过程进行模拟分析。结果表明:隧道盾构施工过程中不同介质交界处是诱发工程灾害的关键位置,施工过程中应加强监测;监测断面距开挖面越远,地表沉降量越小。隧道右线开挖至12环时,左线12环管片圆周的大、小主应力值最大,最大值分别为2.5 MPa和2.4 MPa,且左线管片的大主应力与小主应力均随管片环数的增加呈逐步减小趋势;右线施工过程中,左线和右线管片圆周大主应力的最值随盾构环数的增加基本呈逐步减小趋势。     

广州地铁二号线盾构隧道同步注浆技术

１引言越秀公园—三元里区间（以下简称越—三）位于广州地铁二号线的北段，由越秀公园站至广州火车站（以下简称越—火）、广州火车站至三元里站（以下简称火—三）的两个区间双孔隧道及其之间的二条联络通道／泵房组成，区间隧道总长３９２６单线延米．隧道施工引进德国海瑞克公司（Herrenknecht）生产的目前世界上最先进的土压平衡式盾构机，盾构机的标称直径为６３００mm．本工程采用管片环宽１５００mm，管片的分割数是“３＋２＋１”，即每环３个标准块A１，A２，A３，２个邻接块B，C，１个封顶块K．盾构施工时的围岩变形是由土质…     

浅谈温度控制对管片质量的影响

预制管片衬砌是双护盾TBM掘进中的重要施工环节。为了确保TBM的正常掘进,应有足量、合格的预制管片储备,介绍了在管片生产过程中温度对管片质量的影响,从所需要的设施布置、蒸养室内温度的控制和管片成型后堆放静养等方面阐述了温度对管片质量的影响以及所采取的相应的质量保障措施,使管片生产日产量最大化。     

盾构法隧道管片拼装施工技术

盾构法隧道使用管片衬砌作为其永久支护结构,因此,通用楔型管片在此作为一种较先进的衬砌形式,其拼装质量直接影响到隧道的质量及使用功能。文章从盾构工法特性、衬背注浆、盾构姿态等影响因素着手,以武汉地铁二号线为例,分析了在大直径隧道中的管片错缝拼装技术,以及盾构掘进过程中管片拼装的施工工法以及管片拼装质量控制的方法。     

南干渠输水隧洞盾构掘进施工质量问题浅析及 施工质量保证措施

通过对北京市南水北调配套工程南干渠输水隧洞盾构掘进施工进行分析和研究,找出影响盾构管片拼装、壁后注浆质量的主要原因,提出质量保证措施。研究结论可为类似工程提供参考。