不同渗透系数的非均质黏土劈裂注浆数值模拟

针对地下工程中软弱黏土地层病害治理问题,考虑黏土材料的非均质性与低渗透性,对黏土进行劈裂注浆加固特性分析。基于Weibull分布函数理论构建非均质黏土地层模型,对黏土进行劈裂注浆加固模拟;基于注浆模拟计算结果,分析不同均质度与渗透系数对黏土劈裂注浆效果的影响。结果表明:土体劈裂注浆难度随均质度的增大而增加,均质度较高土体劈裂后产生的裂缝较为单一,裂缝分布范围较小;均质度较低土体劈裂产生的裂缝宽度较大,裂缝影响范围更广。浆脉扩展的长度及增长幅度随土体渗透系数的增大而减小,高渗透系数土体的劈裂浆脉宽度要大于低渗透系数的土体,渗透系数较小土体的浆脉长度始终比较大,浆脉距注浆孔越远,其宽度越小。研究可为软弱黏土地层劈裂注浆的工程应用提供指导。     

浅埋顶管工作井施工工艺

浅埋顶管工作井侧壁后土体高度小,提供的反力有限,这就成为浅埋顶管工作井设计施工的一个难点。结合某工程介绍了浅埋顶管工作井施工工艺,其中包括预注浆加固、环梁施工方法以及逆作法等施工要点。     

软弱土质劈裂注浆扩散机制

文章参照土体应力场与浆液流场的耦合作用,基于注浆劈裂扩散集约模型,对水利施工软弱土质劈裂注浆的扩散机制展开专题研究,分析获得注浆劈裂扩散的一般规律和重点技术参数,为水利软弱土质劈裂注浆施工应用提供研究参考,同时也探索出了可有效确定加固半径与注浆参数的策略。     

浅理顶管工作井施工工艺

浅埋预管工作井侧壁后土体高度小,提供的反力有限,这就成为浅埋顶管工作井设计施工的一个难点.结合某工程介绍了浅埋顶管工作井施工工艺,其中包括预注浆加固、环梁施工方法以及逆作法等施工要点.     

大直径管道穿越富水砂层对堤防稳定性影响分析

随着地下穿管工程日益增多,地下管道施工引发的堤防安全问题屡见不鲜,研究大直径管道穿越富水砂层对堤防稳定性及变形影响十分必要。选取某引水管穿越淮北大堤工程为例,通过对顶管穿越堤防进行数值模拟,分析顶管穿越富水砂层对堤防渗透稳定和边坡抗滑稳定的影响,并在顶管施工过程中选取地层受到扰动敏感区域开展土体内部水平位移和表面沉降实时监测。结果表明：顶管穿越富水砂层堤基对堤防渗流及边坡抗滑稳定有一定影响,但总体满足规范要求;顶管施工造成迎水侧区域沉降较明显,管道两侧 4～5 m 范围内土体受施工扰动出现水平位移;大直径管道采用顶管方式施工对堤防安全有一定影响,施工过程中要加强对堤防的安全监测,施工前后可采取注浆、设置防渗墙等措施消除或减轻顶管施工造成的不利影响。     

大断面矩形顶管隧道施工围岩变形与力学特性

针对城市繁华地段大断面矩形顶管隧道施工引起围岩扰动与破坏问题,依托郑州市红专路大断面矩形顶管隧道实际工程,采用ＦＬＡＣ３Ｄ有限差分法数值计算,建立三维数值模型,进行了大断面近距离多个平行矩形顶管隧道施工围岩变形与力学特性的研究。研究表明:大断面近距离多个平行矩形顶管引起的地面沉降与沉降槽宽度,后期顶管施工影响明显大于先期施工;在顶管隧道顶进过程,靠近始发井围岩沿隧道轴线方向围岩土体切应力较大,远离始发井切应力较小;考虑了盾构机的掌子面推力与盾壳,管节顶进过程的泥皮套摩阻力,同步注浆压力,提出一种综合考虑盾构机、管节顶进以及同步注浆的三维数值模拟方法。     

矩形顶管施工诱发地表沉降数值模拟分析

<正>矩形顶管技术作为一种地下隧道开挖方法,其施工过程不可避免地会对周围土体产生扰动,引发土体产生变形。本文依托合肥市黄河路横穿包河大道矩形顶管工程,建立位移控制的矩形顶管顶进的三维动态模型,研究了顶管工程穿越黏土地层时地表沉降变化规律,研究成果可为相关工程提供借鉴。随着国内城市快速发展,地下结构的建设要求不断提升。相较于传统明挖法,顶管法作为机械化水平较高的非开挖施工技术,形成的地层扰动及环境影响较小,给城市建设带来了很大的便捷性。与圆形顶管截面比较,矩形结构有效使用面积通常增加20%左右,     

水泥基-水玻璃劈裂注浆在大坝坝脚防渗中的现场试验研究

劈裂注浆技术目前已经被广泛应用于防渗加固,但是在可注性差的土体注浆领域的理论和实践研究比较欠缺。文章以辽宁省营口市兰窝水库大坝防渗工程为例,利用现场试验的方式对水泥基-水玻璃劈裂注浆在大坝防渗加固中的应用进行研究,结果显示试验中的注浆设计完全满足大坝坝脚的防渗要求,建议在大坝除险加固工程中应用。     

顶管施工引起地表竖向变形分析

顶管法在各个城市的地下管线施工中广泛运用,尤其在已建道路下的管线施工中具有优势。顶管穿越路基施工引起管道周围土体变形易对路面造成变形破坏。结合实际工程,分析计算顶管施工正面附加推力、设备与周围土体的摩擦力对地表垂直变形的影响,结合土体损失引起的竖向变形,计算顶管施工引起总的周边地表竖向变形。计算结果与实际监测结果吻合,顶管施工引起周边地表竖向变形呈现前方隆起后方沉降的变化规律。     

顶管技术在唐山环城水系工程中的应用

唐山市北新西道顶管工程采用手掘式顶管施工,在施工中遇粉细砂层出现坍塌,施工单位采用液态水玻璃注浆加固砂层,使工程按时完工。在手掘式顶管施工时要明确顶管所处地层,当所处地层为松散地层时,需对该地层进行处理,一般采用固结灌浆的方法。     

钢筋砼顶管施工及其受力特性分析

钢筋砼顶管是城市段施工中常用的顶管施工材料,其本身具有较高的强度和刚度,承载能力能够达到公路下顶管施工的要求。文章结合甘泉堡西南区工业园供水工程钢筋砼顶管施工,探讨了钢筋砼顶管的施工技术,并分析了土体模量和管道基础刚度对管道受力特性的影响,望对相关工程施工设计有所借鉴。     

矩形顶管施工引起地表隆起变形因素分析

以全国最长的大截面矩形顶管综合管廊工程为背景,研究矩形顶管施工过程中引起地表隆起变形的因素。采用弹性力学mindlin解为理论分析工具,将影响地表隆起变形的因素分为地层参数、设计参数和施工参数。地层参数包括土体泊松比和压缩模量;设计参数包括顶管断面尺寸、隧道埋深和后续管节的断面尺寸;施工参数包括顶管机顶进速度、正面附加推力、顶管机的摩擦系数和管节的摩擦系数。经过分析得到以下结论:(1)该工程地表隆起最大值达到29 mm,随后回落到15 mm并保持稳定,纵向隆起范围为20 m;(2)地层参数中,土体泊松比与地表隆起变形成正比,泊松比每变化0.1,地表隆起变化10 mm,土体压缩模量与地表隆起变形成反比;(3)设计参数中,顶管断面尺寸与地表隆起变形成正比,顶管机宽度每变化1 m,地表隆起变化3 mm,隧道埋深对地表隆起变形最大值不产生影响;(4)施工参数中,正面附加推力、顶管机的摩擦系数和后续管节的摩擦系数与地表隆起变形成正比,顶进速度只影响隆起值出现的时刻,而对隆起值的大小不产生影响。     

岩土注浆技术的理论探讨

根据注浆理论与工程实践，将注浆理论分为渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆和喷射注浆４类，分别指出了其适用范围和局限性。并结合工程实例，提出了各类工程的注浆参数和施工方法。实践证明，各类注浆效果都是令人满意的。     

基于离散元模拟的黏土劈裂注浆扩散特性

为从细观角度研究劈裂注浆对富含黏土隧洞的加固效果,依托滇中引水工程伍庄村隧洞进口段,采用离散元软件PFC^2D,基于离散元流固耦合理论、平板窄缝流动模型与Fish语言的二次开发,实现了注浆过程中浆液和土体颗粒的相互作用,建立了颗粒流劈裂注浆数值模型。研究了注浆时步、注浆压力、颗粒粒径比及黏结强度对浆液扩散半径及土体孔隙率的影响。结果表明：注浆压力是影响土体加固效果的主控因素,随着注浆压力的增大,浆液扩散半径不断扩大,孔隙率持续增加,与注浆孔距离越远,对孔隙率影响越小,存在最优注浆压力。土体细观参数对注浆后宏观力学特性有较为明显的影响,随颗粒粒径比和黏结强度的增大,浆液扩散半径及孔隙率明显减小。将数值模拟结果与室内模型试验结果对比,发现二者趋势吻合较好,与实际相符,验证了所建立的注浆数值模型的正确性。     

大断面矩形小净距顶管隧道群施工地层变形规律研究

超浅埋小净距大断面顶管隧道群工程顶推施工的背土效应会加剧周边地层变形,而采用减阻泥浆可有效缓解顶推施工对地层的扰动影响。为了研究超浅埋、小净距大断面矩形顶管隧道群工程顶推施工过程中减阻泥浆对地层土体变形规律的影响,采用三维有限元数值模拟方法,对隧道顶推施工过程中地层变形规律进行了研究,并将模拟结果与现场实测数据进行对比,得到如下结论:群洞隧道由于先后施工的影响,背土效应补充前方地层产生地表隆起变形;背土效应和土层应力共同影响下,在隧道高度范围和上覆土层范围,单洞隧道深层水平位移分别呈现偏离隧道和指向隧道的规律;地层位移影响分区决定了群洞隧道深层土体水平位移变形规律,后续开挖的隧道使得先行开挖隧道外边线以外土体全部产生背离隧道方向的水平位移。研究成果可用于帮助大断面矩形顶管等类似工程的设计施工,具有一定的推广意义。     

堤坝高聚物定向劈裂注浆试验与有限元模拟

利用自制的定向劈裂钻具,在土坝轴线方向布置若干定向劈裂孔,注入高聚物浆液,进行定向劈裂试验,结果显示:高聚物浆液能够沿预制裂缝扩散并劈裂土体,相互搭接形成2~3 cm厚的超薄防渗墙,墙体与周围土体结合紧密,形成复合防渗体系;采用黏结单元法对高聚物定向劈裂注浆进行数值模拟,计算得出的裂缝扩展长度和宽度与试验结果相近,为堤坝高聚物定向劈裂注浆方案的设计提出了一种有效方法。     

浅埋隧洞穿越不良地质段技术方案优化研究

当浅埋隧洞穿越不良地质洞段,尤其是富水土洞时,极易发生塌方冒顶等事故,会对工程进度及施工成本产生影响。本文以东山供水工程为例,对塌方冒顶区的成因进行了分析,比选了冷冻法、化学灌浆法、洞内顶管法及地表注浆法,并进行了地表高压旋喷注浆工艺性试验。试验发现对于地质条件复杂的地层,土体不易被切割,难以形成连续密实的桩体,施工效果与预期效果相差很大。在此基础上,提出了"钢筋混凝土灌注桩止推墙+大管棚超前支护"的施工技术方案,并对止推墙、大管棚、开挖方式等重要环节进行了介绍,可为同类工程的塌方处理提供借鉴。     

平潭及闽江口水资源配置工程长距离顶管施工难点及解决措施

本文以福建省平潭及闽江口水资源配置工程为例,分析了长距离顶管施工的难点,并提出了具体解决措施,主要包括:采用科学的顶管测量方法,为后续施工提供准确的数据支撑;采用SLS-RV顶管激光导向系统对顶管机姿态进行动态控制,实时纠偏,确保顶管施工过程中的质量控制;合理设置中继间,解决顶进力过大的问题,延长顶管距离;适当增大注浆压力减慢推进速度,减少地表沉降和管道竖向位移。以上措施提高了长距离顶管施工效率,保证了施工质量,可供同类顶管施工参考。     

平衡类顶管的顶力计算公式探讨

简要分析了顶管施工过程中总顶力的组成及其影响因素,结合实际工程推导出泥水平衡顶管施工顶力计算公式。在公式推导过程中提出了泥水平衡顶管施工管身压力大小为注浆压力的假设,经过对比分析,理论推导公式计算顶力值与实测值比较相符。     

顶管施工技术在南水北调供水配套工程中的应用

顶管施工技术是一种对环境影响很少的施工方法,在实施时不需开挖上面土体,减少了开挖放坡带来的危险性,文章对顶管施工技术及顶管技术的优点、应用范围、工作原理进行了介绍,论述了顶管施工中顶力、方向控制、制止正面塌方等关键技术与措施,以某供水管线工程为例,对顶管工程施工工艺进行了详细介绍,为今后同类顶管施工提供了借鉴。