泥水平衡盾构用海水泥浆的改性试验研究     

杨振兴  陈健  孙振川  游永锋  周建军  吕乾乾 《岩土力学》2020,41(2):501-508

由于海水中富集大量可溶性盐类及各种金属离子成分，利用海水配置的海水泥浆具有相对密度大、胶体率低、稳定性差、失水量高等特点，不能满足泥水平衡盾构施工要求。为实现对海水泥浆改性以达到利用海水泥浆维持开挖面稳定，降低穿江越海盾构施工成本，选用CMC（羧甲基纤维素钠）、纤维素PAC（聚阴离子纤维素）、聚丙烯酸铵等8种添加剂进行海水泥浆性质变化试验，优选出对海水泥浆改性明显的添加剂，并分析优选添加剂掺入量和时间对海水泥浆性质的影响规律。同时，基于优选的添加剂CMC，利用泥膜形成试验平台进行改性海水泥浆地层渗透试验。研究表明：不同添加剂对海水泥浆性质变化差异较大，增黏剂PAC、CMC对海水泥浆的改性效果稍好，24 h离析出现浑浊层、混合层、絮凝沉淀层。海水泥浆对地层渗透的滤水量大于改性海水泥浆，泥皮也稍厚，但呈稀疏状态。可以推测，添加剂中和部分海水成分，呈絮凝沉淀，多余添加剂表现出对淡水泥浆的增稠作用。  相似文献   

新型移动三维激光扫描技术在盾构管片椭圆度检测中的应用     

李军  高涛 《测绘通报》2019,(12):159-162

铁运营阶段对隧道结构的变形监测保证了地铁运行的安全，而椭圆度检测是地铁隧道结构检测的重要工作。本文简单介绍了传统椭圆度检测的基本方法，分析了新型移动三维激光扫描检测系统基本原理及隧道椭圆度检测的方法和处理流程。通过工程案例实际应用以及对检测结果的综合分析，证明了移动三维激光扫描技术在盾构管片椭圆度检测中的优势。  相似文献   

近景摄影测量支持下的地铁盾构管片姿态测量方法及其应用     

徐洲洋  肖东升 《测绘通报》2019,(1):75-78,143

传统的地铁盾构管片姿态测量的方法存在作业时间长，与施工流水线交叉作业劳动量大，且无法实时测量等不足。本文提出了利用近景摄影测量的方法对盾构管片姿态进行测量，通过在盾构管片环上铺设人工标志点，使用数码相机进行拍摄，利用光束法平常对摄影图片进行数据解算，得到解算标志点坐标后，再根据空间三点定圆心原理确定盾构环圆心点的坐标。试验结果表明，对比传统测量方法，新方法误差不超过3 cm，能够完全满足盾构管片姿态的测量精度要求，具有很好的推广价值。  相似文献   

盾构机轴线方位角解算原理研究     

薄志义  王坡  张楠 《北京测绘》2006,(3):18-21

以德国VMT公司的TMB制导系统SLS-T为例,主要解析了盾构机轴线方位角测量原理,并完整地推导了盾构机姿态参数公式。由于国外导向系统的核心原理不公开,因此本文的研究成果,为隧道施工工程技术人员深入理解激光导向系统原理以及开发国产的自动导向系统提供了理论基础。  相似文献   

软土地区双线区间盾构隧道施工对周边地表以及建筑物沉降的影响          下载免费PDF全文

潘涛 《水文地质工程地质》2022,49(1):101-108

研究盾构隧道施工对周围地面以及建筑物沉降造成的影响,是软土地区盾构隧道安全施工和正常运营的基础课题。为了分析宁波轨道交通5号线同德路站—石碶站区间双线盾构隧道施工对周边地表和建筑物的影响,本文在建立盾构隧道动态施工过程三维有限元模型的基础上,基于地表以及建筑物沉降数值模拟结果与现场监测值的对比,分析了隧道开挖对隧道周围地表沉降与建筑物沉降的影响。结果表明,掘进完成时,开挖方向沉降槽往上行线隧道方向偏移、呈现倒梯形形态,横断面影响区域为距离双线隧道轴线中心小于3倍隧道直径;上行线在下行线开挖后并不会增加地表沉降,但增大了沉降槽宽度;下行线到达前产生的沉降占最终累计沉降的67%;当盾构掘进面刚到达建筑物时、建筑物的倾斜方向与盾构掘进方向一致,当盾构掘进面离开建筑物时、建筑物将沿着盾构掘进的反方向倾斜;建筑物两侧沉降值较中部沉降值降低了83%;双线贯通后建筑物沉降呈“U”形分布,最大沉降量发生在远离隧道一侧距建筑物中心0.5 m处。  相似文献   

考虑动态泥膜效应的盾构开挖面稳定理论研究     

金大龙  袁大军 《岩土力学》2022,43(11):2952-2962

泥水盾构工法被广泛应用于高压富水复杂地质环境中修筑隧道,其中开挖面稳定控制是工程成败的关键,在盾构掘进时,由于刀盘不断旋转切削地层,开挖面上的泥膜处于“形成―破坏―再形成”的动态循环过程,泥膜透水性增强,这种动态泥膜作用下开挖面的稳定如何评价有待于进一步探索。对此,对泥水盾构掘进过程中的动态泥膜进行了分类,提出了考虑盾构运动和泥浆渗滤特征的动态泥膜理论。在此基础上,采用空间离散法将泥水压力引入旋转体模型,建立了考虑动态泥膜效应的开挖面稳定力学模型,提出了泥水盾构动态掘进过程中开挖面临界泥浆压力及泥浆支护效率评估方法,研究指出：当盾构在强渗透性地层中掘进时,在尽量提高泥浆成膜率的同时,应注重泥浆黏度调节,充分发挥渗透力支护作用,同时可适当提高盾构掘进速度并降低刀盘转速,有利于开挖面稳定控制。以泥浆成膜率、等效渗透系数为依据给出了泥浆支护效率设计图,研究工作对盾构掘进支护压力控制和泥浆配置有一定的借鉴意义。  相似文献   

砂土层中盾构掘进实测数据及数值模拟分析     

骆冠勇  钟淼  曹洪  潘泓 《岩土力学》2022,43(Z2):563-574

相对于其他土层,盾构在富水砂层中掘进的风险更大,但目前盾构掘进引起砂层变形的机制并不清楚。依托广州某电力隧道项目,选取一典型富水砂性地层断面对盾构隧道施工引起的地层变形进行高频率、近距离的监测,得到以下几点认识可供类似的工程参考：（1）富水环境下,相对于均质砂层,隧道处于粉砂+粗砂地层组合更容易发生渗透破坏。此情况下,粉砂层在承受更大渗透力同时,又受粗砂层强烈补给供水,非常容易被侵蚀甚至掏空。（2）地层均匀损失与局部集中损失引起地层扰动规律有较大的不同。地层均匀损失时由于拱效应没集中局部损失的强,其扰动范围、地表沉降及水平位移均更大。水平位移最大值的位置与地层损失的非均匀化也密切相关。地层均匀损失时,隧道两边最大水平位移发生在隧道高程范围内;但地层非均匀损失（隧道顶部局部塌落）时,发生最大的水平位移的位置会明显上移。（3）渗透力的作用使得地层扰动范围扩大。（4）地层损失率受注浆影响严重,隧道附近大,地表最小,隧道上方土体呈松散化趋势。  相似文献   

Structural and tectonothermal evolution of the ultrahigh-temperature Bakhuis Granulite Belt,Guiana Shield,Surinam:Palaeoproterozoic to recent     

Frank F.Beunk  Emond W.F.de Roever  Keewook Yi  Fraukje M.Brouwer 《地学前缘(英文版)》2021,12(2):677-692

We constrain the multistage tectonic evolution of the Palaeoproterozoic UHT metamorphic(P=0.9–1.0 GPa,T>1000℃,t=2088–2031 Ma)Bakhuis Granulite Belt(BGB)in Surinam on the Guiana Shield,using large-to small-scale structures,Al-in-hornblende thermobarometry and published fluid inclusion and zircon geochronological data.The BGB forms a narrow,NE–SW striking belt between two formerly connected,~E–W oriented granite-greenstone belts,formed between converging Amazonian and West African continental masses prior to collision and Transamazonian orogeny.Inherited detrital zircon in BGB metasediments conforms agewise to Birimian zircon of West Africa and suggests derivation from the subsequently subducted African passive margin.Ultrahigh-temperature metamorphism may have followed slab break-off and asthenospheric heat advection.Peak metamorphic structures result from layer-parallel shearing and folding,reflecting initial transtensional exhumation of the subducted African margin after slab break-off.A second HT event involves intrusion,at ca.0.49 GPa,of charnockites and metagabbros at 1993–1984 Ma and a layered anorthosite at 1980 Ma,after the BGB had already cooled to<400℃.The event is related to northward subduction under the greenstone belts,along a new active margin to their south.A pronounced syntaxial bend in the new margin points northward towards the BGB and is likely the result of indentation by an anticlinorial flexural bulge of the subducting plate.Tearing of the subducting oceanic plate along this bulge explains why the charnockites are restricted to the BGB.The BGB subsequently experienced doming under an extensional detachment exposed in its southwestern border zone.Exhumation was focused in the BGB as a result of the flexural bulge in the subducting plate and localised heating of the overriding plate by charnockite magmatism.The present,straight NE–SW long-side boundaries of the BGB are superimposed mylonite zones,overprinted by pseudotachylites,previously dated at ca.1200 Ma and 950 Ma,respectively.The 1200 Ma mylonites reflect transpressional popping-up of the BGB,caused by EW-directed intraplate principal compressive stresses from Grenvillian collision preserved under the eastern Andes.Further exhumation of the BGB involved the 950 Ma pseudotachylite decorated faulting,and Phanerozoic faulting along reactivated Meso-and Neoproterozoic lineaments.  相似文献   

盾构下穿高铁路基变形规律模型试验研究     

刘勇  周怡晟  索晓明  樊浩博  曹毅泽  杜志田 《岩土力学》2023,(4):941-951

为了探究盾构下穿施工对高铁路基U型槽结构和地层的变形影响规律,以拟建的石家庄市轨道交通4号线下穿京石高速铁路路基为工程背景,基于几何相似比配制了地层和结构模型试验材料,设计了试验监测系统,采用φ1 200 mm小型盾构机进行了盾构隧洞顶距路基管桩底不同距离的2组室内模型试验。结果表明：随着距离盾构隧道拱顶距离的增大,地层沉降减小,盾构施工对地层的影响范围约为2倍洞径,显著影响区为1倍洞径;随着埋深的增大,盾构施工引起结构下方地层的沉降减小,距盾构隧道顶距离分别为0.5倍洞径和1倍洞径时沉降最大差值为10%;U型槽结构与相邻地层间产生脱空,盾尾脱出阶段发生的地层沉降占比大于74%。建议管片拼装完成后采用保水性好且有一定早期强度的注浆填充材料,以控制沉降变形,同时进行地层深孔注浆,及时充填松动地层孔隙,增加地层密实度。  相似文献   

盾构机全站仪激光导向模式误差灵敏度分析     

田正华  姜留涛 《测绘与空间地理信息》2021,44(4):50-53

通过对盾构机全站仪激光导向系统的测量原理研究,并对盾构坐标与施工坐标系的旋转模型转换原理分析,建立盾构姿态参数与坐标旋转模型的关系。然后通过全站仪测量激光标靶棱镜和切口坐标与激光标靶相对位置的误差分析得到相关结论。  相似文献