复合地层土压平衡盾构刀盘掘进参数

土压平衡盾构在复合地层中掘进时常出现推力和扭矩波动幅度过大的问题,为了研究盾构机在复合地层中刀盘受力特点,基于扩展模型建立了不同类型全刀盘掘土数值模型,研究了全刀盘Mises应力以及推力和扭矩的变化规律,验证了数值计算结果的合理性。基于室内土压平衡盾构掘进试验,研究了盾构机掘进参数在不同地层中的变化规律。研究结果表明,随着刀盘推进深度增加,各类刀盘Mises应力最大值呈增加的趋势。各类地层全刀盘掘进模型的推力及扭矩计算误差均未超过10%,利用扩展Drucker-Prager模型所建立的全刀盘掘进模型是合理的。土压平衡盾构掘进模型试验表明,随着中风化泥质粉砂岩地层占比逐渐增大,盾构机推力有增大的趋势;盾构刀盘扭矩先增大后减小,最后趋于稳定;出土器扭矩变化不明显。整个推进过程中盾构机推力变化范围为6.0～7.7 kN,扭矩变化范围为773.4～1 195.8 N·m,出土器扭矩变化范围为32.5～104 N·m。     

隧道碎石散体带塌方设计处理

大通山隧道在掘进至斜井正洞DK24+930~+967时拱顶右侧5m以上出现断层滑面突发涌水,砂岩、泥质粉砂岩因强富水形成碎石散体带诱发冒顶大塌方设计处理措施。     

乐安油田草4块Es4稠油油藏测井解释模型研究

研究区目的层段沙四段（Es₄）位处盆地边缘,地层埋藏浅（1000m左右）,储层疏松,油稠,岩石结构复杂,非均质性强、层间差异明显,测井资料解释难度较大。以取芯井分析化验、试油、试采和生产动态资料为基础,分别研究含砾砂岩、粗砂岩、细砂岩、粉砂岩、含砾泥质砂岩、泥质粉砂岩储层岩石的岩性、物性、电性及含油性之间的关系,分层段建立储层孔隙度、渗透率、含油饱和度测井解释模型。应用解释模型对研究区51口井进行了二次解释,结果表明,该解释模型具有较高的精度,为地质建模和剩余油挖潜研究提供了可靠的储层参数。     

富水砂层地铁区间隧道盾构掘进参数分析

依托哈尔滨轨道交通2号线一期工程耿家站至龙川路站区间的施工情况,对富水砂层盾构隧道开挖过程中的相关掘进参数进行分析。结果表明,盾构机主推力控制范围为10～18 MN,刀盘转速约为1.3 r/min,刀盘扭矩为2～4 MN·m。掘进速度保持在40～70 mm/min范围内,此时土压力主要为0.1～0.2 MPa,平均出土量约为43 m~3。采用太沙基理论对土压力进行计算,计算值验证了土压力监测结果的准确性。     

非饱和泥质粉砂岩蠕变特性及其模型

以南宁第三系泥质粉砂软岩为研究对象,开展非饱和三轴压缩蠕变试验,分析含水率对岩石蠕变特性的影响;再在既有五元件蠕变模型中,引入非线性黏塑性元件,构建泥质粉砂岩的七元件非饱和压缩蠕变模型,分析相关蠕变参数的变化规律。结果表明,随着含水率增加,泥质粉砂岩的蠕变变形和蠕变速率显著增加,且蠕变长期强度明显降低,表明水对泥质粉砂岩蠕变变形影响显著;新建七元件模型较好地拟合了非饱和泥质粉砂岩全过程蠕变曲线。     

某地铁盾构穿越红砂岩特殊地层风险管控措施研究分析

某城市轨道交通盾构隧道掌子面地层以强风化粉砂岩及中风化粉砂岩为主,局部为卵石。红砂岩地层裂隙较发育,盾构掘进过程中正常扰动易使围岩迅速产生液化、呈流塑状,易出现螺旋机喷涌及超方现象,加之复杂的周边环境风险,严重威胁地面人员、建筑安全,盾构隧道施工风险控制极为重要。本文就某城市轨道交通2号线一期工程公定区间盾构施工风险管控措施进行研究分析。     

钱营孜煤矿西翼轨道大巷岩石巷道支护参数优化设计

正一、地质条件钱营孜煤矿西翼轨道石门位于32煤底板,主要穿过的地层有细砂岩、泥岩和粉砂岩三种。其中细砂岩为灰绿色,细粒结构,成份以石英、长石为主,硅质胶结,裂隙发育,方解石充填;泥岩为灰黑色,泥质结构,致密,块状,含有大量植物化石。根据目前掘进进度情况,西翼回风石门试验段巷道主要位于厚度为37.2m的泥岩层中。西翼轨道大巷则主要遇到两种岩层,一是泥岩,灰色,致密     

盾构掘进参数的统计试验与优化控制

盾构掘进参数的变化与控制对盾构自身及周围环境的影响是十分关键的.结合天津地铁建国道站至天津站区间盾构施工参数记录,针对盾构掘进过程中的掘进速度和力学掘进参数进行了分析与模糊统计试验,并提出了针对力学掘进参数的优化控制措施.研究结果表明:盾构机掘进速度过高或过低均为盾构机掘进的不利工作状态,存在一个盾构机掘进的最优工作状态;基于模糊集合理论,定义了盾构力学掘进参数在各自最优取值范围内的工作状态,为其"正常掘进状态",相应的掘进速度、力学掘进参数的最优取值范围可以应用于制定对地表沉降的优化控制措施,为满足地表毫米级沉降要求提供了有效保障.     

盾构隧道开挖面对数螺旋破坏模式研究

利用水土压力统一计算理论,将盾构隧道开挖面涉及的水土压力分算参数和合算参数转变为统一参数,该方法可应用于土层为砂土和黏土的情况,特别适用于土层为黏质粉土及粉质黏土的情况.基于上述计算的统一参数和极限分析上限法,推导了考虑水压影响的开挖面对数螺旋破坏模式的极限支护压力解析解公式;并利用土层厚度加权平均法,对多层土体参数和水压力进行了简化分析,从而可将上述解析解公式应用于多层土盾构隧道开挖面稳定性评价中.结合上海长江隧道实例,利用推导的解析解公式对盾构隧道开挖面极限支护压力进行了计算,并将计算结果与前人研究进行了对比分析.结果表明:所建立的开挖面对数螺旋破坏模式可应用于盾构隧道开挖面稳定性评价中.     

富水粉细砂层盾构下穿湖泊风险分析及控制——以太原地铁2号线下穿迎泽湖工程为例

太原地铁2号线盾构隧道采用土压平衡盾构施工方式,盾构区间按照设计需要下穿湖泊穿越富水粉细砂层。为了保证盾构施工安全平稳通过,合理控制土压平衡盾构下穿湖泊的风险源,对风险产生的机理和如何控制风险进行了研究。分析了盾构穿越富水粉细砂层主要风险:含水地层盾构螺旋机喷涌机理,盾构通过后盾尾空隙沉降较大原因,盾尾密封失效风险。针对风险控制提出包括调整渣土改良参数,优化同步注浆配比,对盾构机尾刷改造等措施。工程实践表明,在富水粉细砂层中掘进,将高分子聚合物浓度创新性地提高到10/1 000,可以有效控制螺旋机喷涌,降低盾构下穿湖泊时湖底坍塌、湖水倒灌风险;通过将第三道盾尾刷由钢丝尾刷改造为钢板尾刷,有效减小了盾尾刷磨损导致盾尾密封失效风险;优化盾构掘进过程中同步注浆浆液的配比,使其凝固时间由6 h变为4 h,有效控制了盾构通过后的盾尾空隙沉降过大风险,最终湖底监测点测得累计沉降25.33 mm,取得了较好的施工效果。     

长沙地铁典型板岩地层土压平衡盾构掘进参数精细化控制

依托长沙地铁2号线典型板岩地段盾构工程,对盾构总推力和刀盘扭矩计算值与实测值进行对比分析,并对刀盘每转切深和土舱压力进行统计分析,提出典型板岩地层中土压平衡盾构掘进参数的控制值。最后结合地表沉降监测,对参数控制的效果进行评价。研究结果表明:采取理论方法计算板岩地层中盾构总推力和刀盘扭矩时,需对这2个参数进行修正。修正总推力计算值时,修正系数取1.4~1.7;修正刀盘扭矩计算值时,修正系数取0.4~0.5。同时刀盘每转切深应控制在30~40 mm之间;土舱压力应控制在0.09~0.13 MPa之间。基于地表沉降监测,上述盾构掘进参数控制值具有一定的合理性,且效果明显。盾构掘进区域内地表的沉降比较小,基本控制在1.5~4.0 mm。     

长沙地铁1号线盾构掘进参数对地表沉降影响分析

为了研究长沙地铁施工中土压平衡盾构掘进参数对地表沉降的影响,本文基于长沙地铁1号线北辰三角洲站~开福寺站盾构区间隧道工程实例,统计了土压平衡式盾构在该区间段的部分掘进参数,并初步分析了参数之间的关系,进而通过数值模拟的方法分别探讨了地层种类、掘进压力、盾尾注浆压力等不同施工工况下的地表沉降响应.研究结果表明:测点沉降值随着隧道范围内圆砾或卵石成份含量增多而增大,但增大趋势总体上在减小;掘进压力对地表沉降的影响小,但地表隆起值与掘进压力成正相关,当掘进压力超过0.3MPa后,隆起的幅度急剧增大;盾尾注浆压力提高1倍,地表沉降可减少10%以上,但过高压力值反而会引起管片应力急剧增大.     

红层软岩的压缩变形与弱面剪切试验

以湖南某高速公路的典型红层泥质粉砂岩为研究对象，通过现场路勘和岩石镜下薄片鉴定，研究了泥质粉砂岩的宏-微观特征，查明泥质粉砂岩的主要矿物组成为石英、斜长石、钾长石、白云母及铁质等．采用压缩变形试验分析了泥质粉砂岩的变形特性，并建立了考虑结构面闭合变形的泥质粉砂岩的弹性本构模型．通过弱面剪切试验分析研究了泥质粉砂岩软弱结...     

苏州市轨道交通3号线重叠隧道盾构掘进参数控制值研究

依托苏州市轨道交通3号线土建Ⅲ-TS-14标现娄区间重叠隧道工程特点,详细介绍了管片衬砌结构设计和施工组织技术,选取重叠段中间50环管片对应的盾构掘进参数进行了统计分析,包括掘进速度、同步注浆压力与注浆量、土舱压力、盾构推力与扭矩、刀盘转速、出土量、二次注浆压力与注浆量,解决了软土重叠隧道盾构掘进参数控制值问题,为今后类似工程提供技术指导。     

塔中16含砾砂岩段隔夹层对油水分布的影响

针对塔中16东河砂岩油藏含砾砂岩段分布复杂的隔夹层严重制约油田的水驱开发效果,致使油田产量低这一问题,综合运用岩芯、录井以及测井资料,以塔中16含砾砂岩段为解剖对象,划分了该层段内隔夹层成因类型,分析了典型单井的不同类型隔夹层的测井响应特征、预测了隔夹层的空间展布、剖析了隔夹层对剩余油分布的影响。研究表明：含砾砂岩段发育泥质、钙质、低渗透泥质砂岩3类隔夹层;钙质隔夹层主要分布在5小层底部、泥质隔夹层则主要分布在3小层底部、低渗透泥质砂岩夹层则零星分布在各小层砂体内部;隔夹层影响了流体的垂向渗流能力,致使含砾砂岩段形成了2套油水压力系统,在同一个压力系统内,夹层易造成高渗储层水洗严重,低渗部位剩余油富集。通过开展隔夹层成因、类型及分布特征研究,可明确油水分布特征及剩余油的富集部位。     

关于客运专线CFG桩施工质量控制

一、工程概况 武广客运专线DIK1583＋500～DIK1584＋010段路基，全长510m。本段路基基底采用CFG桩进行加固工程数量约10万延米。桩径为0．5m,桩间距1．4～2．0m，等边三角形布置，CFG桩采用扩大桩帽形式，桩顶设置0．6m厚碎石垫层，垫层中铺设一层强度≮80KN／m双向土工格栅。该段路基表层为粉质黏土，其下为风化的泥质砂岩。CFG桩施工工艺已经成熟，其控制好质量的关键是做好成桩后的成品保护。     

泥质粉砂岩地层浅埋联拱隧道锚杆支护效果

锚杆在软弱围岩等特殊地层中的作用效果一直是近几年的研究热点。为了明确泥质粉砂岩地层中系统锚杆的作用效果,通过现场监测的方法研究了泥质粉砂岩地层联拱隧道取消锚杆试验段与布设锚杆试验段拱顶沉降、水平收敛、围岩压力以及钢拱架内力等监测项目的变化规律和异同。结果表明:取消锚杆试验段拱顶沉降、水平收敛与布设锚杆试验段差别不大;取消锚杆试验段围岩压力略大,但分布较为均匀,试验段围岩压力均小于理论计算值;联拱隧道先开挖洞拱架内力大于后开挖洞,布设锚杆试验段由于锚杆约束拱架的作用导致拱架受力较小;隧道大部分位置锚杆受压,轴力范围为-4.45～4.23 kN,最大拉力占杆体极限拉力值的2.35%,锚杆抗拉效用无法得到充分发挥。     

盾构施工对周边建筑物影响及其保护技术

根据长沙地铁5号线时湘及湘木区间的工程实际,对该区间段内建筑物的基础埋深、结构形式及其与线路的位置关系进行了详细勘察,并根据隧道边线与建筑物的位置关系评估了盾构施工对建筑物的风险。针对不同建筑物的具体风险采取了相应的保护技术,如优化盾构掘进参数、控制盾构掘进速率、旋喷桩隔离保护、深孔注浆以及预埋袖阀管跟踪注浆等。为了避免盾构施工对区域内建筑物的影响,针对不同建筑物受到的具体风险,采取了优化盾构掘进参数、控制盾构掘进速率、旋喷桩隔离保护、深孔注浆以及预埋袖阀管跟踪注浆等保护技术,有效防止了建筑物发生变形、裂缝、倾斜等不良现象。     

复杂条件下的大直径泥水盾构掘进参数控制

对盾构掘进参数进行了详细试验,对不同地层条件下刀盘扭矩与刀具磨损情况之间的关系进行了详细分析,并探讨了盾构姿态的控制方法,同时对同步注浆参数及泥水循环系统做以简要介绍,总结了掘进参数、泥浆密度等在盾构掘进中的重要地位。     

盾构隧道施工参数对地表沉降的影响研究

以广州市地铁十八号线万顷沙站—万横中间风井盾构区间隧道工程为研究背景，运用有限元软件，探讨了隧道埋深比、掘进压力、注浆厚度3种因素引起的地表变形的影响。在分析中使用控制变量法，在其他条件不变的情况下，改变掘进压力等施工参数并选取合理的值域后进行数值模拟，研究各种参数对地表沉降的影响程度。结果表明：(1)随着隧道埋深比的增大，横向地表沉降量峰值出现先增加后下降的变化规律，沉降槽曲线也逐步趋于缓和；(2)地面横向沉降峰值随掘进压力的增大而增大，当掘进压力超过掌子面土体应力释放值时，沉降量峰值与掘进压力成正比；(3)地面横向沉降量与注浆层厚度成反比。