高地下水位高透水地质条件下的顶管施工技术

以山海关污水管网一期某污水管道实际工程为例,介绍了高透水地质条件下的顶管施工技术。施工中采用超前小导管注浆固化土体,达到了超前加固围岩和止水的目的;同时边顶进边灌膨润土泥浆,有效减小了顶管的顶进摩阻力;在管道顶进施工结束后,再用水泥与粉煤灰配比浆液对触变泥浆进行置换,以防路基沉陷。采用上述施工技术取得了良好效果,可供相关工程参考借鉴。     

顶管施工对既有区间隧道的影响研究

为研究顶管上穿地铁区间隧道过程中隧道受力的变化,依据徐州市区奎河综合整治工程截污主管顶推工程相关的设计及施工资料,采用GTS进行三维数值模拟分析,根据施工工况,分析对既有区间隧道的影响。结果发现,顶进过程中的推力及顶管引起的土体卸载造成区间隧道的变形,伴随顶管顶进的过程,原有区间隧道的受力及变形会越来越大,当顶管顶进一定位置时,区间隧道的受力及变形最大。计算结果表明采用顶管施工可以很好的控制隧道的变形,确保顶管施工期间地铁隧道的结构安全。     

浅埋扁平排水隧道侧穿高压杆塔加固技术研究

浅埋扁平隧道侧穿高压杆塔施工时存在较高的安全风险,为确保杆塔及隧道的安全,采取洞内外综合处置方案,对杆塔基础加固方案进行比选,提出锚桩连梁加固技术,建立ABAQUS三维有限元模型,分析杆塔桩基及隧道围岩的变形演化规律,并与现场监测结果对比分析。研究表明:(1)左上、右上导洞开挖引起的杆塔桩顶横向位移共占88%,是塔基横向位移控制的关键工序,加固后桩顶横向位移安全系数提高了55%;(2)杆塔桩基横向变形呈三角形分布,采用锚桩连梁加固结构后,杆塔桩身倾斜率由1.66‰降为1.04‰,降低了39%;(3)计算结果和监测结果的对比表明,杆塔基础位移和围岩变形均满足相关控制标准,采用的洞内外综合加固技术是合理有效、切实可行的,可为类似的工程提供一定借鉴。     

顶管管节壁后触变泥浆探地雷达探测研究

采用探地雷达对顶管顶进中管节壁后触变泥浆进行探测,通过对雷达探测图像的数据处理及解译测得触变泥浆的相对介电常数,获得管节壁后触变泥浆套的分布状况。结果表明:管节壁后泥浆套厚度并非均匀一致,但沿顶进方向能够形成致密的泥浆套且其厚度为理论建筑空隙厚度的8~17倍,而实际施工中泥浆套厚度为建筑空隙的6~7倍时即能达到同样的减摩效果,本次雷达探测能够优化顶管施工质量;此外,通过与盾构隧道管片壁后注浆进行对比发现:电磁波在顶管触变泥浆中的传播速度明显小于其在盾构隧道浆液的传播速度,浆液的含水量及水化速度是影响电磁波在介质中传播速度的关键。     

盾构隧道下穿桥梁引起桩基变位的数值分析

依托某地铁盾构隧道下穿既有桥梁桩基工程,考虑实际的工程地质水文地质条件、上部桥梁结构传递到承台顶的荷载、盾构设计及施工参数等因素的影响,建立FLAC3D数值计算模型,模拟盾构隧道顺桥向穿越桥梁桩基的全过程,对两种不同的桩基加固方案条件下地表沉降和桩身变形规律进行了分析。研究结果表明:隧道开挖引起桩的挠曲,桩身的水平位移随桩洞距离增大而减小;后开挖侧的桩身位移比先开挖侧大;桩和承台约束了地表的沉降。     

顶管施工关键技术研究及中航支线工程实践

由于地面交通和建筑物的限制,北环电网架空线改造入地工程在中航支线采用顶管法施工,顶管机选型是施工关键,根据土质情况、地下水位、施工要求和管节内径,选择泥水平衡岩石顶管机组织施工;合理布置中继间可满足顶力要求,起到接力顶进的作用;在管节外壁与土层之间注入触变泥浆,减小顶进阻力,填补管道外壁与土层间空隙,减小土体变形,支撑地层。     

超大直径钢顶管近距离侧穿高架桩基施工关键技术

以虹桥商务区核心区(二期)管沟工程为例,结合目前国内超大直径DN4200钢顶管近距离侧穿高架桥桩基和地表沉降监测数据,分析顶管顶进引起土体损失、顶管机正面推力及摩擦力等因素对周边土体的扰动是地表及周边构筑物变形的主要原因。通过对顶管近距离穿越桩基的顶进控制研究,制订合理的施工技术方案,采取必要的保障措施。施工中地表和临近桥梁沉降因顶管机正面推力、注浆压力等因素发生波动,沉降和变形均符合变形控制标准,确保工程顺利实施。这为类似工程提供良好的借鉴经验;也为今后城市复杂环境、复杂施工工况下,城市综合管廊开发应用奠定基础。     

顶管侧穿桥墩防护方案优化分析

文章依托无锡地铁4号线青石路站1号出入口通道段矩形顶管施工工程,基于Midas Gts Nx有限元分析软件,建立浅埋矩形顶管侧穿高架桥墩模型,研究了超浅埋矩形顶管在无防护与打设隔离桩主动防护措施下侧穿桥墩对桩基、土层变形受力影响情况,综合对比两种条件下的土体沉降变形、地表竖向变形、承台桩、桥墩轴力变形差异,评估打设隔离桩对桥墩桩基防护效果,同时配合使用注浆处理方法对防护方案作进一步优化。     

近接小半径曲线顶管施工扰动数值研究

近接小半径曲线顶管工程中,顶管之间的相互扰动以及顶管施工对周围环境的影响等成为施工过程中必须关注的问题。港珠澳珠海侧接线工程拱北隧道开挖断面大(约328 m2),地质条件复杂,设计拟在隧道周边进行超前大顶管预支护。以该工程为基础,利用数值方法,对近接小半径曲线顶管的施工过程进行了数值模拟研究。研究结果表明:1)随着掘进环数的增加,各监测点的地层隆起量逐渐增大,且顶管掌子面距离监测断面越近,地层隆起变形越明显;2)后续顶管顶进初期,会引起前方邻接顶管正上方土体呈下沉趋势,而在后续顶管上方地层监测点的隆起量有所增加;随着后续顶管继续顶进,监测断面处各点的最大隆起量呈向右偏移态势,且其上方的地层隆起量大于先行顶管上方的土体;待后续顶管通过监测断面后,顶管上方的地层出现了一定的下沉;3)由于先行顶管施工完毕后,取消了推顶力,土体有一定的回弹,抵消了部分后续顶管接触面法向上抗力的作用效果,后续顶管施工对先行顶管施工在横向的影响不明显。     

大断面浅覆土矩形顶管模型试验研究

在顶管隧道施工中,同步注浆是控制地表变形和顶力控制的关键环节。目前对于传统的同步注浆研究主要局限于浆液材料,摩擦系数的研究,而对浆液本身流动及其填充机理的研究涉及很少。通过建立顶管-浆液-土体系统和模型试验装置,在考虑相似律的情况下,介绍了大断面矩形顶管同步注浆的室内缩尺模型试验研究结果,研究了传统触变浆液（由膨润土、羧甲基纤维素和纯碱组成）和HS-3复合浆液和聚丙烯酰胺复合浆液对泥浆套质量影响效果。试验中测量了土层的竖向位移变化、顶进力的大小,以观察同步注浆对地面位移和顶力的影响。探究了浅覆土大断面矩形顶管隧道同步注浆对地面位移和顶进力的大小影响规律。试验发现,在注浆情况下,顶进力可以减少40%左右。     

地铁隧道穿越桥梁的综合技术

通过工程实例,探讨了隧道穿越施工在确保桥梁现况设计荷载标准、桥梁安全及不中断运行的前提下,桥梁结构改造的思路与方法,其采用的土体注浆加固、增加桩基、现况桩基托换、桩基横向受力调整等综合加固改造措施具有很大的实用性及推广价值。     

地铁车站暗挖隧道施工对既有桩基的影响

针对广州地铁五号线西村站暗挖隧道的设计和施工方案，运用有限差分方法，论证了地铁车站暗挖隧道施工过程中，其附近的既有桩基的受力特性及位移变化规律，提出了相应的施工关键工序和有效、合理的预加固措施。研究结果表明：桩侧呈负摩阻力状态，对桩基的受力非常不利；高架桥桩基最大轴力递增了30％，最大弯矩递增了2倍多，安全系数降低了40％，相应地高架桥桩基承载能力降低了40％，需注意关键工序施工；高架桥桩基属于端承桩，在隧道施工过程中，桩端承载力不足，需采用相应的加固措施；人行桥桩基内力变化不大，但位移较大，在隧道施工过程中，应密切注视上部结构的变化：人行桥桩基属于摩擦桩，但桩周土体剪应力标准值小于计算剪应．也需要采用加固措施。     

平行顶管近接施工的室内试验研究

顶管工程中泥浆护套对顶进中的地层变形与土体劈裂有重要的影响。通过室内试验研究了近距离平行顶管的相互作用。在不同注浆条件下,将顶管顶入布置有两条既有顶管管道的试验箱内,通过测试系统获得不同注浆条件下顶管顶进时顶力的变化情况、土体的竖向变形和顶管顶进对既有顶管管道产生的影响。研究结果显示:顶管顶进过程中,顶力先增大后逐渐减小,土体出现隆起现象;新顶进顶管对既有顶管管道上方土体产生影响,但影响有限;注浆可以有效减小顶管顶进阻力,分布在顶管外壁和周围土体中的浆液使土体体积膨胀,这使得在注浆条件下土体表面产生的变形大于未注浆时土体表面变形。试验结果可以有效地指导近距离平行顶管的施工。     

长距离顶管穿越复杂地层触变泥浆优化与应用

在顶管施工工艺、技术逐渐发展并近成熟的当下工程环境中,中小型口径长距离顶管施工由于其工程的特殊性、实践可能性,一直以来为市政顶管工程领域函待填补了空白。本文通过分析福州市某排水工程顶管顶进成功案例,就中型口径长距离顶管施工中的关键技术膨润土注浆工艺进行了研究。研究的主要方向涉及触变泥浆的润滑应用、顶力控制应用等,并试图通过介绍顶管顶进前的膨润土泥浆各项参数的优化来对比实际施工中取得的顶进效果,希望能为以后相似的工程提供参考。     

盾构隧道穿越桥桩加固方案影响性对比分析

对于盾构隧道侧穿桥梁桩基的情况,采取三种加固方案并和不加固开挖进行对比,运用三维数值模拟的方法对比分析在穿越过程中不同加固方案对于限制隧道和桥梁变形的效果,比选得出最理想的方案用于工程,根据结果得出:对于该工程,采用注浆加固隧道周围土体相比于对其他区域土体进行加固更为有效;在侧穿的隧道施工中,隧道开挖带来的土体扰动会使桥梁产生变形,产生负摩擦阻力,而通过在施工前进行加固可以有效的限制开挖对桩体的影响。     

盾构隧道施工侧穿桥梁对桩基位移和受力特性的影响

为研究地铁盾构隧道施工桩基变形规律和受力特性,以长沙地铁5号线侧穿桥梁工程为背景,通过MIDAS/GTS软件建立三维力学模型,综合分析了桩基水平位移、桩基侧摩阻力、桩基轴力、剪力的变形规律。研究结果表明:盾构侧穿桥梁时沿隧道横断面方向近侧桩基水平变形严重,弯曲方向为远离隧道;桩基轴力变化呈"抛物线"状,近隧道侧桩的轴力明显大于远侧,桩基轴力在隧道埋深位置达到最大;桩基剪力表现出正负交替现象,分别在隧道埋深处表现为零值和峰值,在临近桩基时扰动影响最大。     

竖向顶管施工对周围环境影响的数值模拟

研究综合管廊内向上顶进的竖向顶管施工对综合管廊及周围土体的影响。建立垂直向上顶进竖向顶管的三维有限元模型,考虑顶进距离、综合管廊埋置深度、土质条件的变化,分析竖向顶管施工对综合管廊及周围土体的受力和变形影响规律。研究结果表明,竖向顶管向上顶进距离越大,周围土体的变形越大,但最大地表沉降小于1mm,综合管廊的最大第一主应力也增大;随着作用在管廊内部找平层上的竖向荷载的增大,管廊最大剪应变减小;管廊埋深越大,土质条件越差,周围土体及综合管廊的受力和变形均越大。向上顶进竖向顶管施工方法对周围环境影响较小,具有较好的施工效益。     

浅埋隧道开挖对超近距离高架桥桩基影响研究

为了研究浅埋隧道开挖对既有超近距离桥梁桩基的影响,采用有限元法,结合典型工程实例,建模并分析隧道开挖对桩基受力变形特性的影响规律。结果表明:在隧道与近距离既有桩基之间设置搅拌桩,可有效降低隧道施工对桩基内力与位移的影响。顶管隧道开挖形成临空面以上覆土厚度小,自稳能力较差引起较大地层沉降,故桩基顶部侧向移动最大,而非在隧道埋深处。与实测值的对比表明文中提出的建模计算方法具备有效性。     

基于新型试验装置的管节摩阻力影响规律探究

针对顶管工程中管节顶进时与周边土体产生的摩阻力,创新设计一种新型试验装置,探索触变泥浆压力、触变泥浆静置时间与管节平均摩阻力之间的相关关系。试验表明,在触变泥浆0.6MPa以内的压力下,平均摩阻力较小且稳定,几乎不随压力的升高而变化;当压力大于0.6MPa时,随着压力的升高,平均摩阻力的值呈急剧增大趋势。此外,还得出了触变泥浆静置时间对摩阻力的影响规律,对顶推力的配置、顶管施工组织的安排提供了一定的参考依据。     

高压旋喷桩施工对相邻既有高速桩基的影响分析

高压旋喷桩是一种常见的地基处理方法,但会对周围土体和既有构筑物造成影响。文中以道路下穿高速公路桥梁段实际工程为例,采用圆孔加荷方法和土弹簧刚度m法分析了高压旋喷桩施工对桥梁桩基变形、内力的影响,并分析了施工对桩基承载力和沉降的影响,结果表明高压旋喷桩施工将导致桥梁桩基桩顶产生较大横向位移,超过高速桥梁的变形限值,同时高压旋喷桩施工将降低桥梁桩基竖向承载力,导致桩基沉降,影响桥梁上部结构。根据分析提出了针对桥梁的保护措施,为桥梁工程安全提供保障。