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沉管隧道地基砂流法处理的砂盘扩展规律试验与分析

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岩石力学与工程学报 2012年第1期31卷 206-216页

作者：房营光黎伟莫海鸿谷任国陈俊生华南理工大学土木与交通学院广东广州510641 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广东广州510641

为探索沉管隧道砂流法地基处理过程中砂盘扩展的规律,建造砂流法足尺试验模型,并针对砂盘实时探测的困难自制砂盘探测器,通过8次试验得到砂盘形状及其扩展尺寸在不同试验条件下随时间的变化关系。分析表明:砂颗粒在喷口周围呈环状沉积... 详细信息

为探索沉管隧道砂流法地基处理过程中砂盘扩展的规律,建造砂流法足尺试验模型,并针对砂盘实时探测的困难自制砂盘探测器,通过8次试验得到砂盘形状及其扩展尺寸在不同试验条件下随时间的变化关系。分析表明:砂颗粒在喷口周围呈环状沉积并逐步形成冲积坑和砂盘;砂盘顶部形成流缝和流槽,基本沿砂盘径向延伸,周向随机分布;砂颗粒从流缝和流槽中带出并堆积于砂盘外缘面上形成斜层状纹理结构。砂水比、边界条件、基槽间隙和板底粗糙度主要对砂盘扩展过程产生影响,而对砂盘的最终尺寸及密实度的影响并不显著。该试验结果可为洲头咀沉管隧道地基处理提供有价值的设计与施工依据及建议。

关键词：隧道工程沉管隧道地基砂流法足尺模型试验砂盘探测器砂盘扩展规律

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沉管隧道地基砂流法处理的充满度试验及分析

工业建筑 2022年第3期52卷 24-28页

作者：蒋钦权谷任国邓磊房营光广州公路工程集团有限公司广州510635 华南理工大学土木与交通学院广州510640

针对沉管隧道砂流法地基处理过程中沉管上抬、沉管底板粗糙度及不同注砂顺序对砂盘最终扩展半径及间隙填充的影响,建立砂流法足尺试验模型,并通过测量计算砂盘顶面充满度、体积充满度及砂盘半径充满度,探讨上述工况对砂盘扩展均衡性及... 详细信息

针对沉管隧道砂流法地基处理过程中沉管上抬、沉管底板粗糙度及不同注砂顺序对砂盘最终扩展半径及间隙填充的影响,建立砂流法足尺试验模型,并通过测量计算砂盘顶面充满度、体积充满度及砂盘半径充满度,探讨上述工况对砂盘扩展均衡性及质量的影响。结合砂盘扩展规律分析表明:管段上抬对砂盘扩展不利,充满度较低,砂盘扩展均衡性及质量较差;管段底面采用光滑的材质,有利于砂盘扩展,充满度较高,可提高砂盘的扩展均衡性及质量;不同注砂顺序造成的适当的边界封堵,有益于提高砂盘的充满度,改善砂盘的扩展均衡性及质量,对最终砂盘扩展均衡性和间隙填充质量无不利影响。

关键词：隧道工程地基处理砂流法模型试验砂盘

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沉管隧道砂流法地基处理砂盘扩展的计算分析

沉管隧道砂流法地基处理砂盘扩展的计算分析

作者：赵豫鄂华南理工大学

学位级别：硕士

近一个世纪以来，沉管隧道得到了快速的发展与广泛的应用。在沉管隧道基底处理方法中，砂流法因其更为突出的优越性而成为沉管隧道基底处理的发展趋势。但目前对砂流法的研究仅限于模型试验和现场监测，缺乏针对性的理论研究和数值模拟... 详细信息

近一个世纪以来，沉管隧道得到了快速的发展与广泛的应用。在沉管隧道基底处理方法中，砂流法因其更为突出的优越性而成为沉管隧道基底处理的发展趋势。但目前对砂流法的研究仅限于模型试验和现场监测，缺乏针对性的理论研究和数值模拟。本文通过对砂流法机理和本质的分析，参考固液两相流理论和泥沙运动力学的研究方法，对砂流法砂盘扩展进行了试验研究和计算分析，具体研究内容如下：（1）以广州洲头咀沉管隧道砂流法地基处理为实例，对等截面与变截面交界处部分管节建立足尺压砂模型进行砂盘扩展试验。采用自行研制的砂盘发展触探插杆测量系统，对砂流法砂盘扩展进行实时探测。试验揭示了砂盘的形成与扩展过程、砂盘的构造特征以及砂盘扩展尺寸随时间变化的关系。（2）通过对泥沙在水流中不同运动状态的分析，建立泥沙止动的物理模型和力学概念;基于泥沙止动的随机性，提出泥沙的三种止动状态，并考虑水流脉动用概率的方法建立泥沙止动的判别标准;通过泥沙止动的临界力矩平衡方程，推导泥沙止动流速公式。（3）对砂流法压砂过程中砂盘扩展的计算采用逐步推进法，先用紊流数值模拟方法计算液相流场，再用泥沙止动流速公式计算固相砂颗粒的沉积。用这种简化计算方法计算砂盘初始尺寸和砂盘扩展过程中砂颗粒通过流缝时的运动与沉积情况并确定砂盘最终尺寸。计算结果和砂流法模型试验的测量结果进行对比，两者吻合度较高，证明了这种将计算流体力学和泥沙运动力学相结合的简化计算方法的合理性和实用性。

关键词：沉管隧道砂流法砂盘扩展模型试验泥沙止动

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砂流法处理沉管隧道地基的模型试验方法

广东土木与建筑 2011年第3期18卷 14-17页

作者：莫海鸿房营光黎伟陈俊生谷任国华南理工大学土木与交通学院广州510640 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510640

介绍了针对广州市洲头咀变截面沉管隧道地基砂流法处理而设计的足尺砂流法试验模型,用于验证砂流法施工工艺设计并确定合理的施工参数,详细介绍了该模型、试验方案、试验参数、试验过程以及试验中的水压力和砂盘发展半径的量测方法及其... 详细信息

介绍了针对广州市洲头咀变截面沉管隧道地基砂流法处理而设计的足尺砂流法试验模型,用于验证砂流法施工工艺设计并确定合理的施工参数,详细介绍了该模型、试验方案、试验参数、试验过程以及试验中的水压力和砂盘发展半径的量测方法及其测点布置等,并给出了试验测取的模型板底处的水压力-时程典型曲线、砂盘发展半径-时程典型曲线以及试验后砂盘效果图,该模型试验为国内为数极少的沉管隧道地基处理模型试验之一,并且是首个变截面沉管隧道地基的足尺模型试验。

关键词：沉管隧道地基变截面砂流法足尺模型试验试验方法

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洲头咀沉管隧道地基砂流法处理模型试验初探

科技风 2012年第14期 128-129页

作者：周小蓉沈可黎伟广州市中心区交通项目领导小组办公室广东广州510030 华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广东广州510640

跨越珠江主航道的广州洲头咀沉管隧道的地基采用砂流法进行处理。为验证砂流法施工工艺设计,建造足尺试验模型对砂流法处理沉管隧道地基进行了模拟试验。试验验证了模型的有效性、实用性,得到了水压力及砂盘扩展规律。

关键词：沉管隧道地基处理砂流法足尺模型试验

砂流法施工致沉管隧道管段竖向位移的试验研究

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岩土工程学报 2013年第6期35卷 1102-1108页

作者：黎伟房营光莫海鸿谷任国陈俊生袁伟耀华南理工大学土木与交通学院广东广州510641 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广东广州510641 广州电力设计院广东广州510075 东莞建青建筑设计有限公司广东东莞523000

利用足尺砂流法模型试验模拟了砂流法处理沉管隧道地基施工致使管节竖向位移的全过程,获得了管节模型的相对高程-时程曲线、竖向位移量及砂盘的形态特征。结果表明:模型在试验中先后经历了砂盘正常扩展、缓慢跳动位移、快速平稳位移3个... 详细信息

利用足尺砂流法模型试验模拟了砂流法处理沉管隧道地基施工致使管节竖向位移的全过程,获得了管节模型的相对高程-时程曲线、竖向位移量及砂盘的形态特征。结果表明:模型在试验中先后经历了砂盘正常扩展、缓慢跳动位移、快速平稳位移3个阶段;模型在缓慢跳动位移过程中的位移量、位移速率均较快速平稳位移过程中的要小。模型板的竖向位移使得流缝区域缩小,流槽厚度变薄且密集分布于砂盘顶面(占砂盘顶面积的30%以上);砂颗粒压积于砂盘顶部形成水平薄层状结构,是模型板竖向位移的直接原因;模型板竖向位移过程明显影响砂盘的半径扩展。工程实践中可适当利用管节的缓慢跳动位移过程减小流缝、流槽厚度,但需采取措施保证砂盘半径在管节产生竖向位移前达到设计值。

关键词：沉管隧道地基处理砂流法足尺模型试验管段竖向位移

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砂流法施工常见问题及解决措施

四川水泥 2023年第12期 148-150页

作者：褚晟华南理工大学广东广州510641

砂流法是水下沉管隧道地基处理方法之一,该方法不影响航运,价格低廉,不受水深、流速、潮汐等水文条件的影响,在沉管隧道基础施工中广泛采用。但砂流法施工中存在灌砂孔道堵塞、管节抬升、砂盘表面充满度不足等问题。针对灌砂孔道堵塞,... 详细信息

砂流法是水下沉管隧道地基处理方法之一,该方法不影响航运,价格低廉,不受水深、流速、潮汐等水文条件的影响,在沉管隧道基础施工中广泛采用。但砂流法施工中存在灌砂孔道堵塞、管节抬升、砂盘表面充满度不足等问题。针对灌砂孔道堵塞,分别从设计阶段、基槽开挖阶段、灌砂阶段提出相应的解决措施;针对管节大幅度抬升,对管节位置、砂盘扩展进行实时监测和人工潜水探摸;针对砂盘充满度不足,提出的措施有:增大灌砂量以提高充满度,灌砂孔布置遵循重叠原则,减小单个砂盘的半径,施工末阶段进行灌浆处理。

关键词：沉管隧道砂流法灌砂孔道管节抬升沙盘充满度潜水探摸

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珠江隧道工程基础灌砂试验研究

中国港湾建设 2001年第1期21卷 18-20页

作者：黎志均中港第四航务工程局科研所广州510230

通过大比尺模型试验 ,找出砂流法施工过程中的施工工艺及技术参数。

关键词：水下隧道沉管基础珠江隧道工程砂流法施工工艺技术参数灌砂大比尺模型试验

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沉管隧道工程技术的发展

隧道建设 2009年第4期29卷 397-404页

作者：杨文武 AECOM茂盛亚洲工程顾问有限公司广东深圳518001

沉管隧道工法为水下隧道建设的主要工法之一,其关键工序包括管节预制、浮运、沉放对接和基础处理等。近几十年来建成的大型混凝土沉管隧道工程,进一步发展并突破高水压、复杂水流和复杂地质条件的工程技术,能够跨越更深和更宽阔的河口... 详细信息

沉管隧道工法为水下隧道建设的主要工法之一,其关键工序包括管节预制、浮运、沉放对接和基础处理等。近几十年来建成的大型混凝土沉管隧道工程,进一步发展并突破高水压、复杂水流和复杂地质条件的工程技术,能够跨越更深和更宽阔的河口、海峡水道。结合具代表性沉管隧道工程,包括Maas隧道、香港地铁过海隧道、Tuas电缆隧道、Oresund海峡隧道、Busan隧道和Bospho-rus海峡隧道,着重讨论管节预制、管节防水、干坞系统和基础处理等方面的技术发展。

关键词：水下隧道沉管管节预制干坞管节沉放砂流法喷砂法