探地雷达在地面塌陷检测中的应用

应用RAMAC系列探地雷达进行了地面塌陷探测的研究。基于城市地下管线施工等对地层的扰动引起的地面塌陷,设计了探地雷达的工作参数,对地面塌陷区进行了探测,并就典型的异常特征进行了分析。     

顶管施工引起的土体变形分析

详细分析了在顶管施工过程中引起地面变形的原因,建立了应用明德林解计算顶管施工中顶推力以及摩擦力引起的地面变形的计算模型,并探讨了模型中相关参数取值的确定方法.运用建立的模型对一个具体的顶管施工问题进行了应用研究,结果表明,所得结论符合工程实际.     

顶管施工引起地表塌陷及关键技术分析

长距离大断面顶管施工不可避免的引起土体扰动和土层损失,导致土体塌陷和地表拉裂等现象.以某长距离超大断面顶管工程为工程研究背景,对顶管施工引起土体变形的机理展开了分析,对顶进施工过程中土体产生塌陷、地表出现张拉裂缝的原因进行了阐释,探讨了地表变位对周边建筑(构筑)物的影响,以及分析了该工程中运用的进出洞、中继器、触变泥浆减阻、加强现场监测、以及其他应急措施这5种关键控制技术,得到了一些保证工程施工安全的有益的经验.     

南京市富源铁矿采空塌陷形成机理及危险区预测研究

针对南京市富源铁矿采空引起的地面塌陷问题,通过现场调查、工程地质勘探等方法查明采空塌陷区地质环境背景条件、矿体特征、开采状况以及地面塌陷灾害发育特征,分析采空塌陷的形成机理,利用通用离散单元法程序模拟采矿开挖对周边围岩、地面变形的影响,数据分析显示-20 m～+24 m矿体采空是诱发地面塌陷的主要原因,将危险区分为陷落区和开裂变形区,预测陷落区不稳定,有进一步整体塌陷的可能.     

复杂地质环境下255大巷附近地质异常地质雷达探测研究

玲珑金矿255主运巷处于复杂的地质环境条件下,构造活动带岩土体动力稳定性和岩体结构探测与地质超前预报是工程有效治理的前提.依据现场雷达探测分辨率要求,选定250 MHz屏蔽天线探测,找到空区隐患的准确位置和围岩特征,为255主运巷后期的加固与治理提供了依据.     

探地雷达在公路隧道检测中的应用

公路隧道在开挖施工过程中,主要是依据隧道勘察资料提供的围岩类别进行.但由于勘探点少,其围岩类别的划分可能与实际情况有差异.为使隧道施工能顺利进行,确保隧道的工程质量,可用地质雷达法进行超前预报,对初衬、二衬的施工质量进行检测.为此,介绍探地雷达的工作基本原理,并通过工程实例,进一步说明探地雷达在公路隧道工程质量检测的应用效果.     

超高井工矿采空区充填治理地质灾害核心技术研究与应用

长沙市岳麓区一井工石灰石矿停产关闭后,超高采空区因受地下水等自然和人为因素影响,产生地面岩溶塌陷等地质灾害,危及居民人身财产安全.我们结合矿区地质环境条件,创新性的采用渣土充填法注浆,消除地质灾害隐患.本文介绍了该项目采空区注浆工程的设计方案,阐述了注浆材料选择与配方的方法,为注浆工程施工积累经验,为类似采空区治理或煤...     

GPR在公路桥梁质量无损检测中的应用

地质雷达在公路工程质量检测中得到广泛的应用.文章在介绍高精度地质雷达(GPR)探测技术在公路工程质量检测中的原理与方法基础上,结合实例说明了地质雷达在公路桥梁无损检测中的应用.应用效果表明,GPR检测技术,不仅能定性解释,还能定量计算,可以达到定位解释的目的,具有无损、快速、简易、精度高的优点,为准确评价桥梁建筑质量提供科学依据,这对于减少工程隐患、确保工程质量、指导桥梁施工具有重要的工程应用价值.     

砂卵石地层顶管施工地表塌陷成因与处治技术

湘江排水口整治工程设计的顶管施工是在粉质粘土为主的地层中进行,为确保施工和周围建筑物的安全,须采用泥水平衡理论,严格控制管道周围的土体扰动和地表产生大变形.而实际施工到W13~W15井位之间D1800顶管全部位于砂卵石地层中,在施工过程中监测到地表最大沉降量达到457.4 mm,部分地段已经冒顶地表出现塌陷.结合地层重新勘探结果,对施工引起的地表变形机理和原因等进行了总结分析.并提出了在顶管两侧设计止水帷幕、区段中间注浆加固并回填的处治措施,同时在W13~W15顶管区间新增一个工作井缩短顶管距离.在后续顶管施工过程中对地表沉降进行监测,结果表明地表沉降在可控制范围内,确保了施工和周围环境的安全.     

隧道基底岩溶地质雷达探测与处理措施研究

针对某隧道开挖过程中揭露出的基底岩溶,结合现场地质情况,通过地质雷达技术对基底岩溶规模、形状进行了探测,并通过对基底围岩爆破下挖进行了验证,在此基础上提出了相应的治理措施。结果表明:选用合适的地质雷达参数、测线、较低的扫描速度以及提高采样数对提高雷达探测精度至关重要;因隧道施工现场复杂,需配合其他探测方法以提高探测的精度;本工程一系列隧道基底岩溶治理措施施工效率高、效果明显,可为类似工程提供参考。     

矩形顶管管-土接触面状态及顶推力预估

天津地区采用较大直径的矩形顶管施工地铁车站出入口可借鉴的工程经验较为匮乏.考虑施工停顿、管体悬浮和减阻剂体积等因素的影响，提出了耦合有限差分法和顶力-顶程控制方法的顶推力计算模型，并应用于矩形顶管顶推力的预估.针对天津地层情况，采用该模型预估地铁车站出入口顶管施工中的顶力.现场试验与监测数据证明顶力预估模型的正确性，有助于顶管工作井后背墙的设计优化及长距离大直径顶管施工中继间的布置.     

顶管电缆隧道施工对邻近建筑物和地下管线的扰动影响

采用离心机物理模型试验和有限元数值计算方法探究了软土地区顶管电缆隧道施工对邻近浅基础建筑物和地下管线的扰动影响,并提出修正Peck公式评估顶管施工对邻近浅基础建筑物的扰动影响.首先,通过离心机物理模型试验,定性分析了顶管电缆隧道施工过程中地层损失率变化对邻近浅基础建筑物和地下管线的影响;其次,将有限元数值计算结果与离心机试验数据进行对比分析,验证有限元计算的有效性;最后,通过有限元模拟结果提出用于评估顶管施工对邻近浅基础建筑物扰动影响的修正Peck公式,并与现场监测数据进行对比分析.研究结果表明:顶管电缆隧道施工对邻近浅基础建筑物和地下管线的扰动影响随着地层损失率的增大而增大,地下管线刚度的增加可以有效减小邻近顶管隧道施工的影响;有限元数值方法可以较好地评估不同地层损失率下顶管隧道的施工工况;修正Peck公式能较好地反映在软黏土区域内顶管电缆隧道开挖对周围地层产生的扰动影响.研究结果可为软黏土地区顶管电缆隧道的施工提供一定参考价值.     

顶管施工对既有桥梁影响的三维数值分析

海绵城市管网顶管施工过程中时常临近既有桥梁,为分析研究顶管施工对既有桥梁的影响,在现场调查及分析勘察设计资料的基础上,分别基于理论分析及三维数值模拟,分析了顶管施工引起地表及既有桥梁附近土体的变形规律,并给出了具体的安全保护方案。研究结果表明,顶管施工对地面沉降的影响明显大于横向位移,非加固区设置应力及变形隔离墙后顶管施工对北新河桥桥台变形基本没有影响。研究结果和方法为类似的顶管工程施工提供了参考,具有实际工程意义。     

铁路顶管施工中路基面沉降的研究

分析了现行铁路顶管施工中的不足之处 ,将有限元方法引入到铁路顶管施工中路基面沉降的计算 ,并针对铁路路基 ,考虑列车荷载建立三维路基有限元计算模型 ,最后用算例加以证明 ,并得出一些结论 ,这些结论对铁路顶管的施工和设计都具有一定的意义     

顶管隧道膨润土泥浆对地层扰动影响的离心机实验研究

为了探究顶管隧道膨润土泥浆的减阻机制及其性能对地层扰动的影响规律,结合地层和膨润土泥浆的特点,对顶管隧道施工过程中摩擦阻力和地层沉降的产生机制进行了理论分析;采用岩土离心模型实验手段对该机制进行了验证;自主研发了适用于离心模型实验的顶管注浆模拟系统,可以采用不同的泥浆材料与配合比等进行实验研究．通过对实验结果与“减阻泥浆套”现象分析,总结了泥浆黏度、失水量等对地层扰动的影响规律．这些成果在今后类似的工程中具有极好的参考价值．      

长钢顶管稳定特性的有限元分析

随着钢顶管直径和顶进距离的不断增大,复杂受力条件下的钢顶管屈曲破坏成为了施工过程中的工程隐患.通过简化长径比超过100的钢顶管受力模型,探讨了长钢顶管稳定特性有限元分析方法.首先进行钢顶管管道的特征值屈曲计算,得到管道的一阶屈曲模态.再将一阶模态作为初始缺陷引入到钢管,进行弹塑性屈曲极限分析.通过算例分析了钢顶管在各种基本荷载及不同组合荷载下的屈曲模态,并探讨了其弹塑性稳定极限荷载的变化规律.分析结果反映了钢顶管屈曲工程案例现象,并建议通过控制注浆效果和顶进措施来提高管道的稳定安全性,对于高围压下的钢顶管尤其需要注重顶力控制.     

顶管施工对高架桥桩基础影响的数值分析

顶管施工广泛应用于市政工程的隧道开挖作业,但该方法对周围构筑物的影响仍需要进一步的研究。本文针对天津市某地下电缆隧道穿越高架桥桩基的实际工程案例,利用数值模拟方法建立了关于穿越高架桥桩基的沉井和顶管施工的有限元计算模型,研究了沉井和顶管施工过程中附近土体的扰动情况以及高架桥桩基的变形、受力等情况。结果表明,沉井和顶管施工都会对周围桩基础的应力和变形产生一定影响。在外径12.8米的沉井施工时,施工引起的土体卸载会使得沉井周围土体产生较大的隆起,最大回弹量为164 mm左右,三个方向（水平X方向、Y方向和竖向Z方向）的最大变形均出现在沉井上部土体周围,该沉井施工过程对距其30米处的高架桥桩基也产生了一定影响,桩体在X方向（指向沉井方向）上受到的影响较大,桩体顶部产生背离沉井的水平位移,下部则逐渐过渡到趋近沉井的水平位移,最大X方向水平位移量约为1.6 mm,对Y方向（垂直于顶管方向）的水平位移影响较小。在外径3.6米的顶管施工过程中,土体在卸载后会出现变形,最大位移为170 mm,变形出现在位于顶管底部的扰动土体。在X方向上,四个桩基均表现为桩顶部远离沉井、桩底靠近沉井的趋势。在Y方向上,桩身的最大水平位移出现在隧道开挖深度处,位移方向为远离顶管,影响范围为顶管隧道施工处上下15 m。     

管节—接头的弹性地基梁法及顶管施工模拟分析

针对曲线顶管工程的特点,通过建立管节－接头力学模型及弹性地基梁法,对顶管施工的顶力、管接头张开量、管段内力、土体抗力及土体的稳定性等进行了计算与分析,研究成果在大口径小半径曲线管施工实践中的成功应用,证明其对今后同类工作中具有较好的指导意义和实用推广价值。     

沈阳砂土地层含翼缘钢顶管摩阻力计算方法

基于Staheli的圆形顶管拱顶竖向土压力计算方法,推导出含翼缘异形钢顶管的拱顶竖向土压力计算方法.通过室内改进的直剪试验,得到了钢顶管与沈阳砂土、砂浆混合液与存泥浆之间的摩擦系数.通过现场监测,得到了含翼缘异形钢顶管顶力、摩阻力随顶程的变化规律.综合以上拱顶竖向土压力的理论推导与管土摩擦系数的室内试验,提出了含翼缘异形钢顶管摩阻力理论计算方法,将该方法的计算结果和现场观测数据进行了对比,得到较好的一致性,验证了所提方法的可行性.     

带翼缘板圆钢管顶进过程地表变形研究

采用带翼缘板圆钢管顶进形成地下管幕支护空间,相比传统的顶管工法具有诸多优点,已被用于建造城市地下空间.但由于翼缘板的存在,导致管周土压力分布复杂,顶进引起的地表变形与圆形顶管差异较大.基于此,在带翼缘板圆钢管管周土压力作用机理研究基础上,采用弹性力学Mindlin解推导出带翼缘板圆钢管顶进过程管周摩擦力引起的地表变形计...