沉管隧道基础注浆效果模拟试验研究

随着城市交通的快速发展,在跨海、跨江等工程中逐渐引入了沉管隧道施工,但也出现了基础不均匀沉降、灌浆不严实等问题。针对海底沉管隧道基础注浆过程,浆液流动特性、注浆充填效果评价等复杂技术问题,以舟山沈家门港海底隧道工程为背景,采用1:10相似模型试验方法系统研究了在设定注浆压力条件下浆液流动特性以及不同垫层粒径、不同垫层坡度和不同淤泥厚度的影响。在此基础上根据相似原理将模型试验结果合理拓展,建立了实际工程条件下基槽灌浆扩散半径、注浆压力与时间的相关关系,以期为沉管隧道工程设计和施工提供依据。     

沉管隧道注浆效果监测与评价的试验研究

为了探索沉管隧道管底注浆效果的监测方法和评价体系,在国内率先采用探地雷达和数字地震仪对舟山沈家门港海底隧道模型的注浆基础进行了测试研究。通过在注浆前、注浆过程中以及注浆完成2小时后所进行的现场检测,将采集到雷达波形和面波波形与模型中预先设置的观察窗现场观察的结果进行对比,确定注浆前、注浆过程中、注浆完成后三个阶段的典型波形,以判别和评价沉管隧道管底注浆基础效果。试验结果表明,探地雷达结合面波法的监测方法能作为在管底注浆施工时的停止注浆条件之一,可满足沉管隧道现场施工时管底注浆基础效果的监测和评价,进而可为沉管隧道的工程设计方案提供依据。     

舟山海底沉管隧道模袋砂围堰位移分析

 舟山普陀区沈家门港海底隧道北岸明挖段基坑的南侧为浅海海域,海域内初步施工采用模袋砂围堰隔断海水。为了分析施工过程中围堰变形情况,对施工过程中围堰的沉降和水平位移进行监测,并与理论计算相对比。监测数据表明,在海底淤泥质土层上进行模袋砂围堰施工易受海水涨落潮时的水流冲刷、水位变化影响,围堰产生较大变形,最大沉降和水平位移量分别达74.1,216.6 cm;用简化Bishop法计算的围堰稳定性也不满足要求。根据现场监测和理论计算将海域内部分围护更改为钢管桩加既有模袋砂的隔断形式,围护形式调整后,沉降和水平位移得到有效控制。分析结果可为沿海淤泥质土地质条件下深基坑采用模袋砂围堰施工和设计提供借鉴。     

沉管隧道基础灌砂的实时无损检测试验研究

灌砂法已成为沉管隧道基础处理的主要施工方法,在灌砂过程中实施监测并对灌砂效果进行评价对确保基础灌砂施工质量显得尤为必要。本文依托南昌红谷隧道工程等比例基础灌砂模型试验,采用冲击映像法和全波场法相结合的无损检测方法,对灌砂前、灌砂后以及灌砂过程中砂积盘的扩散状况进行了监测。通过在不同灌砂工况下波形、时频以及成像剖面的分析,比较平均冲击响应强度的变化,建立起沉管隧道基础灌砂施工的实时无损检测方法。通过定义充盈率指标,实现对灌砂施工效果的定量评价。本试验研究成果将为实际沉管隧道基础灌砂施工的监测提供依据与技术支撑。     

沉管隧道接头构件耐火试验研究

本文依托国家科技支撑计划项目,自行设计建设了高温烧蚀试验平台,并采用C50混凝土制备接头试验构件(管节接头与节段接头),结合沉管隧道接头特点,用剪力键与特制Ω止水带装配试验构件,然后采用不同耐火保护方案进行构件的高温烧蚀试验。通过试验,得出了在HC或RABT升温曲线下,受火2 h时,满足耐火目标的沉管隧道接头耐火保护技术推荐方案,同时,还根据试验中反映出来的一些问题,对实际工程提出了一些实用性的建议,可为相关的科研及实际应用提供参考。     

海底沉管隧道长期沉降及受力性状研究

在软土地基上,随着沉管隧道的长期使用,沉管隧道结构沿纵向容易发生不均匀沉降,从而在隧道部分及接头处产生较大的应力或位移．以致损坏管段和接头。对沉管隧道结构的受力、变形与沉降的国内外研究进展进行了综述,指出了目前研究的不足之处,提出了该领域中需要重点研究的课题。     

大型沉管隧道管段接头防水试验研究

针对沉管隧道管段接头首道防线，也是最重要的防线—GINA止水带的防水性能，进行了一系列试验，包括了应力-压缩变形试验、水密性试验等，并对试验结果进行了分析、总结。期望通过此项研究，对今后类似的大型沉管隧道管段接头的试验、设计、施工有所帮助。     

施工顺序影响沉管隧道基础灌砂模型试验

基础灌砂是沉管隧道工程施工中常用的基础处理方法。为了解决沉管隧道基础灌砂施工顺序的问题,通过对等比例灌砂模型灌砂实时观测试验,探讨了不同灌砂施工顺序对底板压力及砂积盘扩散的影响。研究表明:不同的灌砂顺序,对于灌砂效果有着明显的影响。先灌砂对后灌砂在特定方向上具有影响;后灌砂时,灌砂效果受先灌砂的影响,灌砂时间大大缩短,后灌砂会造成已灌砂完成的区域底板压力增大。     

海底沉管隧道基础层压缩特性模型试验研究

以舟山沈家门港海底沉管隧道为原型,取纵向30 m建立1∶10缩尺寸模型,试验模拟了海水环境下注砂基础层的形成过程,采用水荷载来模拟均匀分布的施工荷载,研究碎石层、砂垫层、砂石混合基础层、存在回淤的砂石混合基础层的压缩过程和压缩模量Es,对比分析差异和原因。研究结果表明:施工期间基础层沉降随时间基本呈线性变化,单独碎石基础层、注砂法形成的密实砂盘、砂石复合基础层和大量回淤条件下砂石混合基础层的平均压缩模量Es分别为0.67,0.80,3.26和1.85 MPa,各工况沉降量的大小与基础层密实度有很大关系;施工过程中砂石的相互作用能大大增加整体的压缩模量,约4.4倍于无相互作用影响的理论组合,而回淤则会削弱此影响,大大减小压缩模量。     

砂流法处理沉管隧道地基的模型试验方法

介绍了针对广州市洲头咀变截面沉管隧道地基砂流法处理而设计的足尺砂流法试验模型,用于验证砂流法施工工艺设计并确定合理的施工参数,详细介绍了该模型、试验方案、试验参数、试验过程以及试验中的水压力和砂盘发展半径的量测方法及其测点布置等,并给出了试验测取的模型板底处的水压力-时程典型曲线、砂盘发展半径-时程典型曲线以及试验后砂...     

沉管隧道底面涂层对地基处理的影响

沉管隧道工程建设中的隧道管节防水层对砂流法地基处理的影响不容忽视。利用砂流法模型试验,通过在模型板底面打磨、涂抹环氧树脂来研究隧道底面涂层对砂流法地基处理的影响,获得了砂盘半径、模型板底水压力随时间变化的关系曲线。分析表明:环氧树脂涂层条件下的砂流法形成砂盘半径扩展趋势为二次曲线;树脂等光滑涂层对砂盘半径扩展有利,且砂盘半径越大,影响越明显;树脂涂层板底下的水压力瞬时峰值较大。工程实践中应提高管节底面施工平整度并采用摩擦系数小的防水层,如钢板、环氧树脂等涂层。     

超深埋海底沉管隧道接头防水设计探讨

对建设中的港珠澳大桥工程岛隧标段中的沉管隧道工程作了详细介绍,并针对超深埋海底沉管隧道的管节接头与节段接头防水设计所遇到的一系列问题进行了深入探讨,重点阐述了GINA止水带、OMEGA止水带、中埋式可注浆止水带的防水技术。     

紧邻基坑的地铁隧道跟踪注浆保护模型试验

以宁波轨道交通3号线陈-姜区间隧道为依托,开展了紧邻基坑的地铁隧道跟踪注浆保护模型试验研究,测试了隧道的位移、隧道外侧土压力与孔隙水压力、地连墙压力和位移及地表位移等,分析了注浆在土体内部的流动机理及对隧道位移的影响机理,结果表明:注浆后隧道位移有一定幅度的减缓,注浆停止后位移继续增大;土体中孔压、土压力增量较小,约为...     

沉管隧道火灾热释放速率试验研究

为了深入分析沉管隧道火灾发展过程及其规模,以港珠澳沉管隧道为研究对象,建立足尺隧道火灾试验平台,配备试验测量系统,开展足尺隧道火灾试验。试验火源选用油池火、木垛火以及真实车辆,通过失重法和热辐射法相结合的方式确定火源规模,同时,探讨影响其火灾热释放速率的因素。试验结果表明:油池火更适宜作为火灾试验火源;通过不同油盘的组合能够模拟多种规模的火灾,试验中最大规模为40 MW左右;废弃小汽车火灾规模近似为5 MW,中巴车近似为15 MW。另外,影响火灾热释放速率的主要因素是燃烧面积、燃料类型、火源位置和纵向风速等。     

沉管隧道GINA止水带性能评估与安全预警

GINA止水带是沉管隧道接头密封防水及安全的重要屏障.论文按平均水压法和接触应力法两种方法计算了保证GINA止水带水密性要求的最小压缩量,并在此基础上针对GINA止水带长期压紧状态下的松弛,提出了使用阶段GINA止水带最小压缩量的计算方法,估算了GINA止水带的当前压缩水平和GINA止水带的剩余压缩量.根据GINA止水带当前压缩水平评估沉管隧道的接头止水性能,并由GINA止水带的剩余压缩量确定沉管隧道安全预警等级.     

上海外环沉管隧道最终接头施工技术

以上海外环沉管隧道江中最终接头施工为工程背景,对"止水板式"的最终接头的原理进行说明,对最终接头的流程及工艺进行介绍,最后分析最终接头施工过程中遇到的问题。