用局部冻结法修复损坏的地铁隧道

京沪高铁桩基施工中造成上海某地铁隧道管片破损,大量淤泥流入隧道内部,工程采用台阶式封堵墙对隧道内部土体进行封堵,并对破损隧道内部进行注浆充填。隧道上部土体采用地面充填加固注浆的方法加固扰动土层;修复段采用“地面垂直冻结加固土体, 结合隧道内水平冻结加固土体,隧道内开挖构筑”的施工方案;在破损隧道上部及四周3 m范围内进行局部冻结,形成强度高,封闭性好的冻土帷幕。冻土帷幕形成后采用暗挖矿山法进行修复段隧道的开挖构筑施工,对破损管片采用原位修复方案,施工取得圆满成功。通过介绍隧道修复设计方案,并对现场监测数据进行分析,为类似工程提供借鉴。     

重庆地铁盾构隧道地表沉降分析

近年我国盾构隧道修建数量随着需求不断增加,周围土体在盾构隧道施工时会受到一定程度的扰动,为了保证开挖时周围土体的稳定,地表沉降的研究是有必要的。针对重庆轨道交通27号线盾构隧道,利用ABAQUS有限元分析软件对盾构隧道施工模拟,结合数值模拟结果对影响地表沉降的因素进行讨论,总结关于不同地表埋深、等代层厚度、注浆层弹性模量这3个因素对地表沉降的影响规律,表明埋深深度越深,土体扰动越小,地表沉降值越小;等代层的厚度越厚,盾尾的缝隙填充越密实,地表沉降值越小;注浆层弹性模量越大,说明盾构施工注浆越及时,地表沉降值越小。     

地铁隧道联络通道冻结施工监测要点

1.工程概况上海市轨道交通2号线西延伸诸光路站——虹桥西站区间隧道工程,隧道覆土厚度最小为8.872m,最大为15.249m。根据提供的资料,联络通道位里程、线间距及埋深参数如表1所示:     

地下水水位对地铁隧道的影响

为分析地下水水位对地铁隧道的影响,首先对地下水诱发地表沉降及地下水水位变化情况进行分析,采用数值模拟的方法,利用FLAC3D有限元软件建立双线隧道模型,对地下水水位的变动对地铁隧道的开挖影响进行研究。结果表明：纵剖面上的土体竖向变形基本呈“锅底”型,对需要保护的地表沉降,可采取对土层回灌技术。     

地铁隧道施工变形预测研究综述

在分析总结盾构隧道施工地层变形预测方法的基础上,把变形预测方法分为理论计算法和实测数据分析法两大类,并对各种方法进行了分析,指出其不足之处.认为如何充分利用实测沉降数据和先验信息进一步完善理论模型,以及采用动态数据模型、模糊智能方法预测后续沉降的大小和规律是地铁隧道施工中需进一步研究的内容.     

卸压孔设置对冻结暗挖隧道冻胀卸荷影响研究

冻结法暗挖隧道施工中,冻胀常导致土体和隧道等发生大变形,给地铁隧道和周边环境以及建(构)筑物带来不利影响。以福州市滨海软土地层冻结暗挖隧道工程为例,通过对原型工程建模和非线性分析,综合实测数据及工程情况,分析冻胀变形分布规律和设置卸压孔前后冻结暗挖隧道的位移变化特点。研究结果表明：人工冻结加固技术结合卸压孔应用,对土体冻胀力的释放和冻胀变形的控制效果较好,与没有设置卸压孔时的地层相比,卸压孔在冻土帷幕冻结交圈形成后,为土体冻胀提供自由变形空间,降低了土体的冻胀位移和冻胀应力;冻结期末2个冻结暗挖隧道中心点纵向剖面处冻胀位移最大值由28.88 mm降至16.75 mm,冻胀应力最大值由335 kPa降至265 kPa,卸压作用效果明显。研究结果可为人工冻结暗挖隧道工程提供借鉴和参考。     

富水砂岩隧道垂直冻结法施工效果数值分析

依托一新建铁路工程隧道,采用数值模拟的方法,分析了富水砂质地层中大埋深铁路隧道垂直冻结法施工的效果.结果表明:在垂直冻结的前60 d,冻结管产生冻结交圈,但交圈程度存在间隙,土体温度处于-4～-8℃,交圈受施工影响容易受热融化;当垂直冻结117 d后,土体冻结效果明显,冻结壁长度为57.0 m,宽度达到了16.7 m,...     

地铁联络通道冻结帷幕力学性能研究

为研究地铁联络通道施工安全性,结合地铁联络通道的实际受力特点,采用结构力学和ANSYS有限元软件对冻结帷幕进行计算,得到2种冻结帷幕的安全系数.结果表明,通道弯拉应力最大值为0.721 MPa,压应力最大值为0.779 MPa,剪应力最大值为0.617 MPa,最大位移为31.1 mm;泵站弯拉应力最大值为0.07 M...     

人工冻结砂土热力耦合模型分析

针对饱和砂土在单向冻结过程中的温度及其冻胀发展问题,基于多孔介质传热与固体力学理论,利用有限元数值计算软件Comsol Multiphysics,建立多物理场耦合下的热力耦合模型.在考虑单向冻结过程中热传导和对流传热的基础上,建立热力耦合方程,基于试验不补水的条件下,考察不同冷端温度下冻结砂土温度场和冻胀量的发展趋势....     

局部保温在斜井冻结中的应用

霍州煤电集团吕临能化有限责任公司庞庞塔煤矿及矿区(位于山西省临县程家塔-吉家庄-阳泉村一带,行政区划属临县程家塔乡、木瓜坪乡、阳泉乡管辖,设计年生产能力1000×104t/a。2009年5月,因主斜井的地质及水温地质条件复杂,采用普通法施工难以通过,为加快矿井建设速度,确定采用冻结法施工。主斜井井筒倾角为16°,总斜长1465.785m,冻结斜长为288.35m。冻结表土段净宽5.2m,掘进宽度6.6m,净高4.1m,掘进高度5.4m。为我国当时在建冻结斜长最长的斜井。     

冷冻法在星云湖出流改道隧洞工程中的应用

云南星云湖出流改道隧洞工程的桩号11＋000～11＋120段为粉砂质黏土夹粉细砂地层。此处施工，多次涌水涌砂，不能成洞。后采用冷冻法固结土体，隧洞因此得以顺利贯通。冷冻法固结土体虽然昂贵，但有效、可靠，局部使用的话还是可以承受的。     

泄洪洞工作闸门局部开启的数值计算

就泄洪洞工作闸门局部开启的情况进行数值模拟计算,对泄洪洞出流处底掺气空腔长度与试验进行校核。     

考虑多地层相变的地铁联络通道三维冻结温度场数值模拟

地铁联络通道冻结法施工地层一般为多地层,各地层相变潜热具有差异性,尤其是富水卵砾石层差异较大,目前分析普遍考虑单一地层或极少数地层相变潜热,难以反映真实情况。依托南宁地铁联络通道冻结法施工工程,建立三维瞬态导热模型,并考虑多地层相变潜热,对联络通道的冻结温度场进行探究。结果表明,积极冻结约20 d,冻结圆柱逐渐增加并开始交圈;冻结43.22 d后,冻结帷幕的平均温度下降至-10℃以下。现场温度实测值与数值模拟结果温降趋势基本一致,与模型试验相差较远。     

超长联络通道冻结温度场发展规律及其对隧道变形的影响

为获得超长联络通道冻结过程对盾构隧道及周边地层的影响,以福州地铁2号线紫阳站—五里亭站区间冻结联络通道为工程背景,采用ANSYS有限元软件对长65.8 m的超长联络通道、盾构隧道及周边土层在双侧冻结过程中的温度场及位移场进行分析.结果 表明:在积极冻结期前21 d,冻结管交叉区域的冻结壁扩散平均速率快,达到57 mm/...     

冷冻封水技术在南水北调中线穿黄隧洞盾构始发中的应用

南水北调中线一期穿黄隧洞采用盾构法施工,盾构始发是整个盾构施工过程中最关键、最重要的环节,处理不慎极容易出现涌水、涌砂现象,对工程和机械设备造成毁灭性的后果。为确保盾构始发安全,采用冻结法对高喷加固区与工作竖井地下连续墙之间进行冷冻封水加固,取得了良好的效果。现总结了在该工程中冷冻封水措施的方案布置、关键技术问题和实际取得的效果。     

冻融循环条件下亚氯盐渍土盐冻胀试验研究

为研究亚氯盐渍土的盐冻胀特性,对罗布泊地区天然亚氯盐渍土进行多次冻融循环试验,研究了含硫酸盐亚氯盐渍土的温度变化规律和盐胀特性。试验结果表明:在冻融循环作用下,同一土层的温度升降基本一致,每一土层的温度分布形式成抛物线型,离冷端面较近的第1层和第2层温度变化较大,而第3层到第5层温度变化较小;低液限粉土的亚氯盐渍土具有较好的盐胀累加效果,盐胀量随着温度的降低而增加,随着温度的升高有所回落,最大盐胀量可达到7.61 mm;前4周期的盐胀效果明显,产生的盐胀量约占总盐胀量的80%;盐胀在前6次冻融循环逐渐增大,但增大的趋势慢慢降低,并在第7次冻融循环作用时趋于稳定。研究成果可为分析含硫酸盐亚氯盐渍土的盐胀机理和治理盐胀病害提供参考。     

盾构隧道下穿铁路群的路基加固及沉降分析

以福州地铁二号线(上洋站—鼓山站区间)为依托工程,盾构隧道下穿段要求施工对铁路两轨造成的沉降差异应控制在5 mm以内,因此有必要通过建立三维有限元模型对盾构隧道下穿引起的铁路路基沉降进行数值分析。通过MIDAS/GTS有限元软件建立数值模型对下穿工况进行模拟,研究总结了铁路轨道走向以及隧道掘进方向地表沉降的规律。数值模拟结果表明,在对地铁下穿段范围内的土体采取注浆加固措施后,盾构隧道施工对既有铁路路基造成的不均匀沉降可以得到有效的控制;同时,计算得到的管片注浆参数及盾构机内土舱压力为相似盾构隧道下穿工程的设计、施工提供了重要的参考依据。     

冻融对压实黄土工程地质特性影响的试验研究

季节冻土区黄土路基经常遭受强烈的冻融循环作用,使得路基土体的水分重新分布、密度发生变化,严重的会导致路基发生较大变形而破坏,造成一定的经济损失和安全隐患。通过补水条件下的压实黄土冻融循环试验,研究冻融循环作用对压实黄土的水分分布、变形和干密度等工程地质特性的影响。试验结果表明:反复的冻融循环作用使得土样含水率增加,从底板到顶板土样含水率逐渐递增,且含水率增加幅度随冻融次数的增加而增加;土样在冻融循环初期冻胀变形大于融沉变形,总体变形显著增加,经过一定冻融循环次数后土样总体变形趋于稳定,冻融循环后期土样出现较小的沉降变形;冻融循环使得土样的干密度逐渐减小,冻融循环次数越多,其干密度减小幅度越大。研究成果对压实黄土路基病害形成机理及防治措施研究具有重要的科学意义。