盾构穿越浅基础群房基础加固及沉降控制

盾构过浅基础房屋的沉降控制一直是地下工程的难点。在广州市轨道交通工程中,盾构穿越浅基础群房,房屋基础沉降控制是最大的技术难点。通过监测数据信息化、注浆加固、盾构机参数调整等措施,有效地控制了基础沉降,确保了房屋结构安全及正常使用,成功地解决了此难题。可为同类工程施工提供借鉴。     

盾构施工过程中地层变形的机理分析及控制措施

研究了隧道盾构掘进施工引起的土体应力状态改变及土层变形、沉降的原因和机理,提出了控制土体变形的技术措施.对盾构施工工程有一定的指导意义.     

曲线盾构隧道施工中土体损失和施工荷载引起地层沉降的理论解析（英文）

目的:盾构掘进引起施工期土体变形的关键影响因素是施工荷载和土体损失。结合曲线盾构隧道施工特点,本文旨在推导由土体损失及施工荷载(开挖面附加推力、盾壳与土体间摩擦力和盾尾注浆压力等)引起的地层竖向变形的计算公式,并研究隧道曲率半径对地层沉降的影响。创新点:1.通过建立曲线盾构隧道掘进模型,推导出三维土体损失引起土体变形的理论公式;2.通过改写Mindlin解,提出作用在空间曲面上的面分布力引起土体变形的理论公式。方法:1.基于半无限体中任意单位空隙变形引起土体变形的镜像法原理,并根据实际三维空间域的积分思想,分别对盾尾处及开挖面处土体损失引起的土体竖向变形进行推导计算;2.基于改写的Mindlin解,推导并计算曲线盾构隧道施工时各施工荷载引起的土体竖向变形;3.与现场监测、数值模拟及已有文献的结果进行对比,验证所提方法的可靠性。结论:1.盾尾整合间隙、摩擦力、注浆压力和开挖面附加推力引起的曲线隧道轴线上方土体的竖向变形曲线不再像直线隧道一样关于隧道轴线对称。2.由于曲线盾构隧道掘进时超挖的需要,各影响因素下总的地表沉降值及横向沉降槽范围都比直线隧道大。3.随着土体深度的增大,各影响因素引起的土体竖向变形的峰值有所增大;总的沉降峰值和偏移量均随隧道曲率半径的减小而增大。     

盾构施工过程中地层变形的机理分析及控制措施

研究了隧道盾构掘进施工引起的土体应力状态改变及土层变形、沉降的原因和机理，提出了控制土体变形的技术措施。对盾构施工工程有一定的指导意义。     

盾构隧道下穿铁路影响分析

盾构隧道下穿既有铁路时,路基土体用高压旋喷桩加固后,能够减少隧道结构与其周围土体之间的刚度差异,均匀土层应力分布,增加土体抗力,并可有效地控制盾构穿越时所引起的地面变形.结合工程实例,对盾构隧道下穿既有铁路地基加固的设计方案进行阐述,并提出相关工程措施,以确保盾构施工过程中铁路列车行车安全.     

软弱地层盾构隧道施工对土体的扰动分区及控制

城市地铁工程多数由盾构隧道作为连接通道,将沿线车站连成线路,最终形成复杂的轨道交通网.本文以软土地层盾构隧道施工对土体的扰动变形及控制为研究对象,从盾构施工对土体扰动机理、施工扰动影响分区及控制措施、Peck影响分区及工程案例等方面来详细论证,研究成果可为类似工程提供经验借鉴.     

天津地铁某标段大直沽西路车站盾构施工变形监测方案

在盾构施工过程中,随着盾构的掘进,周围土体应力产生变化,使地面、建筑物随之变形。由于地质条件的不同;人为的地质勘察、地基处理、结构设计、施工技术等多方面的因素,可能导致建筑物的沉降因此,盾构施工必须进行地面及建筑物跟踪监测。     

软硬交错地质盾构空舱模式下土体改良和加固技术

下部硬上部软地质是轨道交通盾构施工棘手问题之一.结合南京轨道交通4号线蒋王庙站-岗子村站区间工程实例,对下部硬上部软地质盾构施工面临的难题进行分析,针对软硬交错地质盾构受力不均、容易形成泥饼、刀具受损率高和施工效率不高等困难,采取空舱模式施工,通过泡沫剂进行土体改良、地层加固技术和防止刀盘被"抱死"的包裹膜技术,以减少...     

下伏土洞加筋地基条形荷载下应力扩散计算

通过大变形有限元分析,对下伏土洞加筋地基条形荷载下应力扩散的作用机理和沉降进行研究,分析了条形基础置于土体上的土体附加应力扩散、土洞区内应力及沉降变化规律。结果表明,土洞区内出现应力集中,下伏土洞地基沉降主要是由于土洞区内软弱土体变形造成。加筋体会增强应力扩散从而减小沉降,加筋体长度和埋深均存在最佳值;多层加筋较单层加筋更利于应力扩散,且层间会出现未完全拱形应力集中区域;相同加筋范围,层数增大对应力扩散影响较小,增大加筋范围更有助于应力扩散。     

温度梯度下土体变形及水分迁移测试装置

温度的变化会引起土体产生胀缩变形,水分迁移进而引起土体渗透特性、土水特性以及热-水-力耦合特性的改变。介绍了一种温度梯度作用下土体变形及水分迁移特性测试装置,用来研究土体在温度梯度作用下的变形规律及水分迁移机制。装置包括试样室、温度梯度控制装置以及温度和含水量采集装置。采用土体水分温度测试装置,同步实时量测土体的含水量和温度,得到土体不同位置处温度及含水量的变化规律,模拟温度梯度作用下土体中水分传输的过程。同时,该方法还可以量测土体不同位置处与不同温度和含水量对应的变形量,得到温度梯度作用下土体的变形规律。     

砖混结构墙体裂缝实例分析及加固处理

通过工程实例分析,判断砖混结构(浅基础)房屋墙体裂缝产生的原因,并介绍一种地基基础加固处理方案.     

成层土中地下水渗流对盾构隧道开挖面稳定影响上限分析（英文）

目的:盾构隧道在成层土中掘进时,地下水渗流容易引起盾构开挖面失稳破坏。本文提出考虑地下水渗流的机动场模型,探讨成层土中地下水渗流规律,研究渗流对开挖面稳定性的影响,并提出渗流条件下成层土中盾构支护压力的计算方法。创新点:1.提出考虑地下水渗流盾构开挖面失稳机动场的模型;2.建立成层土中地下水渗流模型;3.推导考虑地下水渗流的盾构开挖面极限支护压力上限解。方法:1.根据已有工程案例,对渗流条件下成层土中盾构开挖面失稳进行受力分析(图5),并提出开挖面失稳机动场模型(图6);2.通过上限分析,推导得到盾构开挖面失稳极限支护压力计算公式(公式29);3.对成层土中地下水渗流进行数值模拟,并采用理论模型(图15)对渗流规律进行表征;4.研究极限支护压力对地下水渗流因素的敏感性。结论:1.地下水渗流在失稳土体内部产生渗流力作用,在盾构开挖面上也对支护压力产生抵消作用。2.提出成层土中考虑地下水渗流的失稳机动场模型,并推导出极限支护压力上限解;3.在盾构土舱未进行渗透性改良的条件下,成层土中地下水渗流在1200 s内达到稳定,其中,穿越层渗流方向主要为水平向,而覆土层中主要为竖向渗流;4.考虑渗流影响,本文上限解预测的支护压力值更为合理。     

壁后注浆对盾构管片及地表变形的影响分析

盾构法施工过程中不可避免的会对盾构管片及地表产生变形影响.以合肥地铁长江西路段某区间隧道施工工程为背景,建立了模拟隧道开挖的三维力学模型,利用MIDAS(GTS)软件进行数值模拟,分析了盾构施工中注浆对地表及管片变形的影响.结果表明盾构注浆对管片和地表的变形均有一定的影响,施工过程中需要加以控制.     

盾构隧道下穿引起铁路轨道沉降变形数值研究

结合福州某地铁双线盾构隧道下穿铁路轨道的工程实例,采用有限元数值模拟与实测值相结合的方法,分析研究了盾构隧道在下穿的施工过程中对轨道沉降、轨道水平偏差以及轨向偏差影响的一般性规律,探讨了不同盾构隧道埋深条件下的轨道沉降与变形规律。研究表明,轨道沉降主要发生在盾构掌子面到达前、盾构通过期间及盾尾通过后的3个阶段;最大水平偏差一般出现在掌子面到达隧轨相交处位置;最大轨向偏差一般发生在掌子面到达轨道线路之前或通过轨道线路以后1倍的盾构隧道直径左右的距离位置;同时表明,在不考虑地下水位的情况下,盾构隧道埋深越大,轨道线路沉降与变形越小,列车运行越平稳安全。     

监测技术在深基坑工程中的应用研究

在深基坑开挖施工过程中,基坑周边土体应力状态改变引起土体及支护结构变形,由于土体的不均匀性,理论设计模型无法完全真实反映土体实际应力及变形情况.因此,在深基坑开挖施工过程中,需对基坑支护结构、周围土体及建(构)筑物进行综合、系统的监测,以全面了解工程实际变形情况及变形趋势,进而验证设计参数,修正施工方法,确保工程顺利进行.本文结合具体工程实例,介绍监测技术在深基坑工程施工中的应用.     

地基对房屋的影响

我市大部分地区属软土地基,强度较低、压缩性较高.我们在搞土木建筑、基础设计中,应十分重视地基的变形和稳定性,既要保证结构强度,又要防止不均匀沉降,墙体开裂.这就给我们设计人员增加了很大难度,若处理不当,必会造成房屋的倾斜和墙体裂缝,轻者影响美观,重者影响使用,甚至会给人以恐惧感.我们应以预防为主,精心设计,这是一个设计人员应尽的责任.     

盾构施工参数对地层变形的影响

以南宁地铁一号线南湖段下穿隧道为工程背景,建立隧道开挖的三维有限元模型,通过数值分析,得到盾构施工过程中地层变形的分布规律,讨论盾构施工过程中注浆压力对地表沉降、水平位移及拱顶位移的影响,分析掌子面压力对地表隆起的影响规律。研究结果表明,注浆压力对地表变形会产生明显的影响,随着注浆压力的增大,地表沉降及水平位移明显减小。当掌子面压力大于0.1 MPa时,会引起掌子面前方土体产生向上的位移,地表隆起量随掌子面压力的增加而增大。     

汛期地铁行车荷载作用下越江隧道离散元分析（英文）

目的:揭示汛期及常水位条件下地铁随机振动荷载作用下越江隧道管片及周边岩土体的动力响应及变形机制。创新点:建立越江地铁隧道二维离散元模型,并采用随机振动荷载模拟地铁行车荷载,揭示汛期和常水位条件下地铁行车荷载对越江隧道稳定性的影响。方法:采用离散元方法进行数值仿真。1.基于室内三轴试验和离散元数值拟合得到土层的各细观参数;2.采用不同接触模型对隧道内钢轨、轨枕、管片以及周边岩土体进行建模;3.将地铁随机振动荷载施加在钢轨上,对管片及周边岩土体不同区域内颗粒的受力及变形进行监测并分析。结论:1.位于隧道上半部分的周边岩土体颗粒振动偏大;2.随着距离的增大,振动波在周边岩土体内先放大后减小;3.汛期水位条件下地铁行车荷载对管片和周边岩土体的振动影响较小,但是对隧道变形影响较大。     

一种模拟膨润土泥浆在砂土中渗透的试验装置（英文）

目的:泥水盾构掘进时通过加压泥浆维持开挖面稳定,泥浆中的小颗粒渗入土体,大颗粒在土体表面堆积形成泥膜。本文研究泥浆的渗透行为和泥膜的渗透系数,提高对泥水盾构维持开挖面稳定机理的认识。方法:1.通过渗透柱试验模拟泥浆在砂土中的渗透;2.通过土体电导率的测定和电镜扫描,观测泥浆在渗透距离内的分布情况;3.假设泥膜厚度不变,通过孔压和渗流量观测泥膜渗透系数随时间的变化情况。结论:1.在泥浆的渗透距离内,泥浆含量沿着渗透方向以对数形式降低,大部分泥浆的细小颗粒集中在约100–300 mm的区域内,这个区域的大小与泥浆压力成正比;2.低渗透性泥膜形成时间约5 mim,泥水盾构掘进过程中,开挖面上来不及形成不透水泥膜。     

地下水位变化引起地基破坏的模拟实验装置

为了满足课堂教学的直观性,加深学生对有效应力原理和渗流理论的理解,激发学习兴趣,配合土力学教学实验,开发了操作性强、制作简便、造价低廉的承载力破坏实验装置。依此实验装置,可方便地实施两种实验方案:一是地下水位上升引起浅基础从倾斜到倾倒即地基整体破坏的整个过程,并与桩基础情况进行了对比;二是地下水位下降导致房屋下沉实验。使学生加深理解了孔隙水对土体的影响,提高了学生利用有效应力原理和渗流理论解决工程实际问题能力。