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基于超前加固的深埋隧道围岩力学特性研究

工程力学 2018年第2期35卷 92-104页

作者：孙振宇张顶立房倩台启民于富才北京交通大学隧道及地下工程教育部工程研究中心北京100044

为了提高隧道施工过程中开挖面及围岩的稳定性,超前加固措施得到了广泛应用,而如何正确评价围岩加固后的力学特性对隧道围岩稳定性判别和支护结构设计是极其重要的。为研究超前加固条件下隧道围岩的力学行为,将深埋圆形隧道简化为静水... 详细信息

为了提高隧道施工过程中开挖面及围岩的稳定性,超前加固措施得到了广泛应用,而如何正确评价围岩加固后的力学特性对隧道围岩稳定性判别和支护结构设计是极其重要的。为研究超前加固条件下隧道围岩的力学行为,将深埋圆形隧道简化为静水压力作用下的平面应变模型,引入等效加固区来体现超前加固的效果,提出了考虑超前加固的隧道围岩力学分析模型。基于广义Hoek-Brown屈服准则和非关联流动法则,在对塑性区可能的分布情况进行分析的基础上,对全断面加固方式下围岩位移、应力和塑性区半径进行了理论推导,通过与实测值和数值计算结果进行对比,验证了该文方法的正确性和合理性,并通过与传统方法进行比较,进一步探讨了该文公式在支护设计中的工程意义。研究表明,该文计算结果与实测值和数值计算结果基本吻合,且在指导支护设计时比传统方法更具优越性。该文研究成果更好地反映了超前加固措施对于围岩的作用效果,为超前加固的定量化设计提供理论依据,研究成果可为全断面加固方式下隧道工程的支护设计及安全性评价提供参考。

关键词：超前加固深埋隧道力学分析模型 Hoek—Brown准则围岩特性曲线

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超前加固植入式预制桩施工方法应用

中国公路 2022年第20期 110-111页

作者：宋俊领王记涛任新伟中铁十局集团第二工程有限公司河南金途科技集团股份有限公司

本文通过超前加固植入式预制桩施工技术特点、施工时间点分析及作用要点阐述，分别介绍超前加固与植入式预制桩施工控制、组合结构提高桩基整体承载力、多环节协同施工、继续深化现代工程管理和施工标准化，融合绿色建造特点与理念，用... 详细信息

本文通过超前加固植入式预制桩施工技术特点、施工时间点分析及作用要点阐述，分别介绍超前加固与植入式预制桩施工控制、组合结构提高桩基整体承载力、多环节协同施工、继续深化现代工程管理和施工标准化，融合绿色建造特点与理念，用简单的施工工艺化解复杂的传统做法，形成一个工艺三个亮点的高承载力复合管桩，以资源节约、生态环保、节能高效、技术提升为主要特征践行绿色施工方法。

关键词：超前加固植入式预制桩复合管桩

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软土深基坑被动区超前加固变形控制效果研究

建筑科学与工程学报 2021年第6期38卷 71-79页

作者：于至海吴旭君曹文昭中冶建筑研究总院有限公司北京100088 中国京冶工程技术有限公司深圳分公司广东深圳518055 中冶建筑研究总院(深圳)有限公司广东深圳518055

依托某实际工程,利用FLAC 3D软件建立了3种不同地层参数的基坑有限差分数值模型,验证了土体本构模型的硬化模型比摩尔-库仑模型更适用于基坑工程中,对比分析了裙边加固和满堂加固的加固效果,同时借鉴基坑底部被动区加固思路,提出了在软... 详细信息

依托某实际工程,利用FLAC 3D软件建立了3种不同地层参数的基坑有限差分数值模型,验证了土体本构模型的硬化模型比摩尔-库仑模型更适用于基坑工程中,对比分析了裙边加固和满堂加固的加固效果,同时借鉴基坑底部被动区加固思路,提出了在软土深基坑中对开挖段进行超前加固,以控制基坑开挖过程中支护结构位移的方法。结果表明:裙边加固的合理加固宽度为0.5h(h为基坑开挖深度),合理加固深度则与坑底的地层条件密切相关;满堂加固的合理加固深度可取0.3h,在某些基坑位移控制特别严格的情况下,满堂加固深度超过0.5h后,可考虑优先加固最后一道撑到坑底的土体;开挖段的满堂超前加固可以使首道撑位置下移,为减少支撑道数提供了可行方案;研究为同类工程设计提供了参考依据,进一步丰富了软土地区的深基坑变形控制措施。

关键词：软土深基坑被动区超前加固

格库铁路依吞布拉克1号隧道风积沙段超前预加固方案比选研究

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隧道建设（中英文） 2019年第A01期39卷 377-384页

作者：陈建国中铁隧道集团一处有限公司重庆401123

高原高寒地区风积沙地层隧道具有失稳快、易坍塌、初期支护变形速率高,且受区域气候影响,施工进度慢、有效施工时间短等特点,为解决风积沙隧道开挖时漏沙、洞顶坍塌及支护完成后的变形控制问题,保证安全快速施工,依托格库铁路依吞布拉克... 详细信息

高原高寒地区风积沙地层隧道具有失稳快、易坍塌、初期支护变形速率高,且受区域气候影响,施工进度慢、有效施工时间短等特点,为解决风积沙隧道开挖时漏沙、洞顶坍塌及支护完成后的变形控制问题,保证安全快速施工,依托格库铁路依吞布拉克1号隧道风积沙段工程,根据水文、地质及周边环境选择隧道内水平旋喷桩、地表竖直旋喷桩及地表注浆3种超前加固方案,从安全性、经济性、施工工期及技术难度等方面进行比选论证,确定采用地表竖直旋喷桩并有效实施。现场实施和监测结果表明:在施工条件允许的前提下,地表竖直旋喷桩超前加固能有效防止漏沙及洞顶坍塌,保证隧道工作面的稳定,且能实现超前加固与开挖平行作业,达到安全、经济和快速施工的目的。

关键词：高原高寒地区铁路隧道风积沙超前加固方案比选

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低渗透性地层隧道超前加固改进研究

铁道工程学报 2015年第1期32卷 99-103页

作者：杨哲峰高诗明王双超唐霞陈建平中国地质大学武汉430074

研究目的:武汉地铁二号线施工过程中穿越渗透性较差的黏土或黏土夹碎石地层时,应用常规的"超前注浆小导管"加固技术,存在加固效果不明显和施工难度大的问题。为了解决这一问题,采用型钢支护代替超前锚杆或钢管进行超前支护,并通过应用... 详细信息

研究目的:武汉地铁二号线施工过程中穿越渗透性较差的黏土或黏土夹碎石地层时,应用常规的"超前注浆小导管"加固技术,存在加固效果不明显和施工难度大的问题。为了解决这一问题,采用型钢支护代替超前锚杆或钢管进行超前支护,并通过应用离散元法对比矩形和圆形断面型钢的成拱效果,建议采用矩形断面型钢,为类似工程积累经验。研究结论:通过研究得出:(1)对于相同宽度和间距的矩形和圆形断面型钢而言,矩形型钢具有更好的成拱效果,能承受更高的土体荷载;(2)从抗弯性能和价格上来说,矩形截面型钢都优于圆形钢管;(3)在地层渗透系数较小、注浆效果较差的情况下,可以用矩形断面型钢来代替超前注浆小导管进行超前支护;(4)该研究成果可应用于隧道超前支护的设计。

关键词：隧道低渗透性超前加固改进

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超前加固管桩单桩沉降简化计算分析

四川建筑科学研究 2019年第4期45卷 71-77页

作者：杜明芳王硕河南工业大学土木建筑学院

针对超前加固管桩这种新型的复合桩,利用荷载传递法的基本原理,结合室内试验研究,推导总结了一种超前加固管桩单桩沉降计算的简化方法,并对超前加固管桩单桩荷载传递机理进行了研究。结合原位试验和有限元模拟的结果,发现这种简化计算... 详细信息

针对超前加固管桩这种新型的复合桩,利用荷载传递法的基本原理,结合室内试验研究,推导总结了一种超前加固管桩单桩沉降计算的简化方法,并对超前加固管桩单桩荷载传递机理进行了研究。结合原位试验和有限元模拟的结果,发现这种简化计算方法可以很好地计算单桩的沉降,反映桩基的受力过程。这种方法的计算参数容易获取,计算过程简单,计算结果能较为准确地反映实际工程,具有一定的参考意义。

关键词：超前加固荷载传递法桩基础简化计算 ABAQUS

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冲击地压煤层构造带围岩超前加固技术实践

陕西煤炭 2023年第5期42卷 171-174页

作者：崔宏科陕西彬长矿业集团有限公司陕西咸阳712000

彬长矿区煤田主采的4号煤层及其顶底板岩层具有弱或强冲击倾向性,冲击地压灾害已成为制约矿井掘进工作面实现安全快速高效施工的主要因素。为提高顶板稳定性,创造安全的掘进条件,在掘进过松散破碎围岩构造带时,通过在松散破碎围岩构造... 详细信息

彬长矿区煤田主采的4号煤层及其顶底板岩层具有弱或强冲击倾向性,冲击地压灾害已成为制约矿井掘进工作面实现安全快速高效施工的主要因素。为提高顶板稳定性,创造安全的掘进条件,在掘进过松散破碎围岩构造带时,通过在松散破碎围岩构造带中超前预注浆加固围岩,使顶板在原来破碎的情况下通过注浆技术与硬岩重新组合为一整体围岩层,提高了围岩自身的承载力。该技术应用后,掘进过程中有效避免了冲击煤层顶板漏顶事故,巷道围岩整体稳定性变好,消除了破碎带因冲击地压而可能造成的冒顶安全隐患,对类似条件下的巷道掘进有一定借鉴意义。

关键词：冲击地压松散破碎围岩超前加固围岩加固顶板稳定性

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干燥粉细砂隧道超前预加固方案优化研究

国防交通工程与技术 2021年第6期19卷 49-53页

作者：张亮中国铁路兰州局集团有限公司甘肃兰州730000

为了研究干燥粉细砂环境下隧道合理超前加固措施以及施工方案,以中兰铁路盘岘山隧道为工程背景,设计了双层大管棚+小导管注浆与旋喷桩两种超前加固方案以及有无临时仰拱两种施工方案,运用FLAC3D有限差分软件对不同方案下隧道洞周变形与... 详细信息

为了研究干燥粉细砂环境下隧道合理超前加固措施以及施工方案,以中兰铁路盘岘山隧道为工程背景,设计了双层大管棚+小导管注浆与旋喷桩两种超前加固方案以及有无临时仰拱两种施工方案,运用FLAC3D有限差分软件对不同方案下隧道洞周变形与支护结构受力进行对比分析。结果表明:与双层大管棚+小导管注浆方案相比,旋喷桩超前加固下隧道拱顶下沉与水平收敛明显变小,且采取旋喷桩超前加固初期支护所受压、拉应力均处于安全状态;旋喷桩加固方案下,采用临时仰拱对于控制水平收敛有较好效果,但其控制拱顶沉降效果一般且使得初期支护受到更大拉、压应力。考虑到旋喷桩对土体有一定的改良和加强,故本工程建议采用旋喷桩超前加固方案并采取三台阶临时仰拱法施工。

关键词：粉细砂隧道超前加固旋喷桩施工方案

TBM通过断层破碎带超前加固方案的经济合理性比较

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广东建材 2021年第6期37卷 64-66页

作者：姜彪中交二公局东萌工程有限公司

TBM在通过断层破碎带时,围岩自身不能自稳造成不同规模的塌方,对TBM掘进造成影响,导致被迫停机。针对"超前管棚深孔固结加固"和"化学灌浆浅孔短距离加固"两种通过断层破碎带的超前加固方案,通过对施工工艺的分析,对两种方案从施工功效... 详细信息

TBM在通过断层破碎带时,围岩自身不能自稳造成不同规模的塌方,对TBM掘进造成影响,导致被迫停机。针对"超前管棚深孔固结加固"和"化学灌浆浅孔短距离加固"两种通过断层破碎带的超前加固方案,通过对施工工艺的分析,对两种方案从施工功效、成功率和施工成本三方面进行综合比较,得出化学灌浆加固方案优于超前管棚加固方案的结论。

关键词：断层破碎带超前加固施工功效成功率施工成本经济合理性