袖阀管注浆技术在施工变形控制中的应用

袖阀管注浆技术已应用多年,也有很多的施工案例,但是贵阳地铁规划相对较晚,为研究袖阀管注浆在贵阳地质条件下的施工技术参数,对贵阳地铁袖蹰管注浆控制变形施工技术措施了总结.首先介绍了袖阀管注浆加固原理和袖阀管注浆施工工艺及施工关键技术要点,注浆后沉降监测数据显示,建筑物、管线、地表最大沉降量分别为5mm、 6.2mm、12.1mm,表面地层加固效果良好,施工期间变形控制满足要求.     

注浆施工过程对既有桩基变形影响的有限元模拟研究

隧道下穿建筑物时,注浆加固过程可能会对建筑物桩基产生不利影响。文中依托深圳某盾构隧道下穿建筑物注浆加固项目,通过PLAXIS 3D有限元软件模拟了袖阀管注浆过程对桩基产生的影响。结果表明桩的水平位移随注浆压力增大而增大,但桩的竖向位移随注浆压力增大而减小;注浆过程对土体扰动后,建筑物周边棱角处出现最大沉降,其值为2.5mm,桩的最大沉降为2.32mm。     

重叠隧道施工数值分析

以佛山地铁莲塘-张槎盾构区间重叠隧道为工程依托,运用MIDAS/GTS有限元程序模拟盾构开挖的全过程,采用不加固和地面加固两种施工工况,分析不同工况下重叠隧道施工对地表沉降和盾构管片内力影响,结果表明:地层受盾构施工的影响范围都逐步扩展,地表沉降曲线符合Peck沉降槽规律。地面加固后地表最大沉降量约为18.8mm,未加固地表最大沉降量约为102.3mm。洞内注浆加固后能够减小盾构管片内力。     

袖阀管注浆在古建筑基础加固与保护中的应用研究

盾构工程具有地表条件复杂、穿越文物多的特点,以西安地铁6号线下穿安定门城墙为工程背景。根据安定门区域的工程地质及水文地质条件,提出了对城墙门洞基础下方地层进行袖阀管注浆预加固方案。采用midas GTS NX岩土工程有限元分析软件模拟袖阀管注浆预加固施工过程,论证了地层预加固施工方案及参数的合理性。研究表明:袖阀管设置2排,间距1.0m×1.0m梅花形布置,注浆加固深度为地面下2～10m的方案对于控制城墙基础沉降及地层稳定性是非常有效。待采集施工监测数据后,进一步研究该工法的适用条件,并为类似工程提供参考。     

富水砂卵石地层盾构下穿地铁创新加固技术

大粒径富水砂卵石地层自稳性差,盾构下穿掘进会扰动土体造成超挖继而引起既有地铁线沉降,影响运营安全,控制难度极高。采取超长大管棚、袖阀管注浆加固存在加固盲区,创新使用定向定深钢花管对盲区进行补充注浆加固可大幅减小盾构通过的即时沉降,改善后期沉降,使用特制锚杆深层注浆及时消除工后沉降和滞后沉降。     

上软下硬地层盾构近距离侧穿立交桥桩基影响分析

文中依托某城际铁路盾构隧道设计,运用数值模拟手段分析研究在上软下硬地层中,盾构隧道近距离侧穿对立交桥桩基的影响,研究结果表明,在盾构施工前使用阀管对桥梁桩基进行预注浆加固措施,对减小桥梁桩基的变形效果显著。研究结果可为上软下硬地层盾构隧道近距离侧穿立交桥桩基的设计工作提供一定参考。     

超大直径盾构近接既有建筑物桩基施工的影响分析

盾构在建筑物桩基下掘进时,将不可避免的对周边土层以及土层中的桩基产生一定的影响,进而威胁建筑物的稳定。本文依托深圳春风隧道侧穿既有建筑物桩基工程实践,采用有限元方法,分析了盾构隧道施工引起的邻近建筑物桩基位移,探讨了施工参数如掌子面支护力、注浆压力对地层沉降的影响规律,研究了袖阀管注浆加固隔离对控制桩基变形的效果,并根据数值分析结果提出明确的设计与施工建议措施。     

盾构隧道扩建地铁车站地表沉降预测及分析

 广州市轨道交通6#线东山口站左线站台隧道采用盾构先行过站后扩挖方案修建,地面环境复杂,且建筑物桩基所处地层含水量高、孔隙比大,盾构隧道扩挖施工易引起较大地面沉降。应用数值模拟方法对扩挖施工诱发地层失水引起的地表沉降以及现场扩挖施工变形控制措施的实施效果进行预测,并且运用叠加原理将得到的最终地表沉降与实测数据进行对比分析。结果显示：地层失水沉降及扩挖施工沉降比例为2∶3;盾构隧道台阶法扩挖上台阶施工地表沉降量较大,两台阶两部与两台阶四部扩挖法地表沉降差别不大,盾构扩挖法修建左线站台隧道最大地表沉降为右线CRD法站台隧道的65%;拱部大管棚、袖阀管注浆复合超前预支护增加了地表沉降槽宽度,减小了地表沉降量及倾斜;盾构轴线偏移方案减小了围岩塑形区范围,更好地发挥拱部超前预支护的效果。     

谈袖阀管注浆加固法在地铁区间建筑物加固中的应用

为了进一步确保盾构掘进过程中地面构建物的安全性,论文结合合肥市轨道交通1号线盾构区间加固采用袖阀管注浆加固方法,根据现场构建物基础、结构形式和地层情况分析的基础上,探讨了袖阀管注浆加固法在地铁盾构区间加固工程中的应用及袖阀管注浆法的施工工艺。     

隧道盾构施工对邻近桩基群影响的数值分析

通过建立有限元数值模型,对乌鲁木齐地铁一号线下穿乌准铁路桥的盾构施工过程进行模拟分析。并根据模拟结果,分析隧道开挖对桥梁桩基础的影响:隧道左、右线开挖后,由于受隧道开挖卸载影响,靠近隧道的桩基一侧发生沉降,最大沉降量为1.66mm。对比加固前后桩基位移,发现注浆加固后桩基沉降量减小,桩基状态更加稳定。     

盾构法施工对近距离侧穿桥梁桩基的影响分析

盾构法施工地铁隧道近距离侧穿高速公路桥梁桩基时,引起地层移动和应力调整,导致桩基位移和内力发生变化,给上部结构带来安全隐患。以杭州地铁3号线工大站—留和站盾构区间双线施工为依托,运用三维有限元软件模拟盾构开挖施工的全过程,研究开挖过程对地层沉降及邻近桥梁桩基影响规律。结果表明,先行隧道开挖导致地表形成沉降槽,后行隧道开挖沉降曲线向后行线扩展;桩基竖向呈现刚体位移,单线开挖时在横向(Y方向)上嵌入土体桩基上半部分向隧道内倾移,下半部分背离隧道方向倾移,在纵向(X方向)上桩基呈现拱形弯曲,双线开挖时桩基横向位移发生反向叠加效应,导致最终横向位移基本接近初始状态,纵向上弯曲位移发生正向叠加效应;双线隧道先后开挖使桩基产生附加摩阻力和附加轴力,在隧道顶面分界线以上桩基总侧摩阻力较初始状态不断减小,分界线以下增加,位于-2.5 m以上桩基轴力较初始状态减小,以下增加;单线开挖时桩基弯矩变化明显,双线开挖弯矩出现反向叠加效果,基本保持初始状态。     

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。     

超大直径盾构下穿棚户区沉降控制技术研究

超大直径盾构下穿老旧棚户区微扰动施工控制是地下工程实践中面临的重要难题。本文以武汉地铁8号线黄浦路站—徐家棚站区间盾构下穿棚户区项目为工程背景,首先对提出全断面粉细砂层注浆加固工艺并进行浆液配比实验给出最佳浆液配比,并对盾构施工过程进行实时监测监控,根据工程具体情况对盾构机下穿掘进参数进行分析,最后提出超大直径泥水盾构穿越棚户区施工的控制措施。研究结果表明:袖阀管注浆加固工艺对超大直径盾构下穿的老旧棚户区具有较好的保护作用,现场试验确定最佳水灰配比为0.8∶ 1;盾构穿越过程中地表沉降纵向变化呈近似U型分布,横向变形出现明显沉降槽,加固棚户区老旧结构基础最大隆起值为15 mm,建筑结构整体先隆起后减弱,且沉降值控制在15 mm以内;盾构机总推力和刀盘扭矩、盾构机总推力和土舱压力、出土率和土舱压力具有变化规律一致性。研究结果为揭示超大直径盾构下穿老旧棚户区施工过程对地层和地面建筑结构的影响规律提供参考和依据。     

地铁盾构隧道穿越桥梁下方群桩基础的托换与除桩技术研究

针对上海地铁10号线曲阳路-溧阳路区间隧道穿越四平路沙泾港桥群桩基础这一工程案例,结合对既有桥梁结构形式、现场周边环境、施工条件以及作业空间的调研,提出了适合本工程的扩大板式基础托换以及盾构机直接切桩的施工方案。为了确保在桩基托换及刀盘切桩施工过程中桥梁结构的安全性和正常通行功能的发挥,通过理论分析和数值计算等手段,对桩基托换施工过程中桩基合理开挖暴露长度、桩-筏体系受力转换机理以及盾构切桩对上部结构的影响进行了研究。研究结果表明：地基加固及扩大板式基础托换法能够有效减小施工期间桥梁的沉降、改善桥梁结构的受力性态;由于原桩基承担荷载大都转移到托换后的筏板基础上,因此部分桩基的切除对桥梁结构的安全性影响不大;现场监测结果表明,施工过程中桥梁结构的沉降变形与计算结果吻合较好,说明本工程的方案制定合理、施工措施得当,桥梁结构处于安全范围之内。     

复合锚杆桩在某桥基加固中的应用

针对在城市地铁施工过程中,隧道断面穿越市区桥梁及建筑物引起桩基沉降、地基承载能力下降等问题,提出采用复合锚杆桩新型加固技术。依托北京地铁14号线丰北桥桥基加固工程,详细介绍了复合锚杆桩的施工工艺以及技术要求,对施工过程中可能出现的问题及相应对策进行了阐述。本研究在加固工程中应用后,工程达到了预期效果,确保了工程质量。     

土-岩复合地层盾构掘进对桥梁变形影响分析

依托深圳地铁11号线宝安—碧海湾区间盾构穿越桥梁桩基工程,采用FLAC3D有限差分软件研究土-岩复合地层盾构近距离掘进对桥梁桩基础、桥面的变形影响规律及影响范围,并与实测结果进行对比。结果表明:隧道施工对周围地层的影响可划分为塑性破坏区、弹性区和无影响区3个区域;盾构隧道掘进引起的桥面沉降较大,盾构对桥面变形的影响范围为盾构掘进面距桥面为-5D~4D;位于2条隧道之间的桥梁桩基受到2条隧道的影响,桩身竖向位移较大,且最大竖向位移位于桩顶;位于隧道侧方的桩基,盾构施工引起的X方向水平位移值较大,且施工对其影响范围也更大,具有一定的滞后性。     

平行盾构开挖离心机模拟试验研究

通过离心模型试验模拟平行盾构隧道近接开挖施工,研究了盾构隧道近接开挖对既有隧道结构内力、管片变形和地表沉降的变化规律。结果表明:1隧道开挖引起地表沉降的大小与开挖的步骤有关,而沉降槽的范围基本不变;2既有隧道靠近新建隧道一侧受拉,这一侧弯矩出现负增量,侧向土压力也有一定的减小,且既有隧道直径水平向变大,而垂向直径基本不受影响;3由于土拱效应,新建隧道已完成开挖部分管片拱顶的土压力随开挖进程先减小后增大;4采用地层结构法可以准确模拟隧道开挖过程的隧道结构力学特性与变形规律。     

广州地铁五号线员科区间建筑物加固设计

广州地铁五号线员科区间隧道采用盾构法施工,员村站东端隧道两侧建筑物较多,盾构机掘进前需要对区间隧道上方的建筑物进行加固处理,根据建筑物的基础型式选择了袖阀管注浆加固,并提出在盾构机通过建筑物时为减少建筑物内部的差异沉降,根据现场实时监测结果及时对建筑物注入双液浆进行加固,以确保建筑物的沉降差在控制范围内。     

A case history of shield tunnel crossing through group pile foundation of a road bridge with pile underpinning technologies in Shanghai

According to the planning of Shanghai metro line 10, the interval tunnel from Liyang Road station to Quyang Road station has to cross through the group pile foundation of Shajinggang Bridge on Siping Road. Therefore, how to guarantee the normal traffic function and the safety of bridge structure during the tunneling process becomes a challenge to engineers and technicians. To solve this problem, the pile underpinning technology was recommended for this project. This specific scheme mainly comprises following steps, i.e. ground improvement behind abutment, foundation pit excavation under bridge deck, underpinning pile with raft and cutting pile with shield machine directly, etc. In order to verify the feasibility of this scheme, a series of theoretical analysis and numerical simulation were carried out on the entire construction process to explore the load transfer mechanism of bridge structure. The calculation results show that both the bridge static loads and traffic live loads can be successfully transferred from pile foundation to raft after pile underpinning, and the removal of obstructed piles during tunneling has very limited influence on bridge structure. Furthermore, real-time field monitoring activities, including settlement of bridge deck surface, deformation of surrounding buildings and pipelines, etc. were also conducted to ensure smooth construction. The monitored results agree well with the numerical calculation ones, which prove again that the proposed scheme is reasonable and the calculation results are reliable.