超前小導(dǎo)管注漿加固技術(shù)在軌道交通回填土隧道中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，特大城市、大城市解決交通問(wèn)題的主要方法就是發(fā)展大容量快速城市軌道交通技術(shù)。由于軌道交通項(xiàng)目受環(huán)境的限制，出現(xiàn)了大量的大跨度淺埋軟弱地質(zhì)地下工程，超前小導(dǎo)管預(yù)支護(hù)作為一種經(jīng)濟(jì)有效的隧道輔助施工工法，因其施工工藝簡(jiǎn)單、易于操作、施工安全、見(jiàn)效快、漿液損失少、成本低等優(yōu)點(diǎn)被應(yīng)用于許多軟弱地質(zhì)隧道工程。本文以重慶軌道交通5號(hào)線回填土隧道為工程背景，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、理論分析、室內(nèi)外試驗(yàn)、監(jiān)控量測(cè)以及數(shù)值模

2、擬等方法，對(duì)隧道開(kāi)挖過(guò)程中小導(dǎo)管外插角度、環(huán)向布設(shè)范圍和縱向間距等因素對(duì)隧道掌子面及圍巖穩(wěn)定性的影響等進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。論文主要研究成果如下：
　?、俜治隽嘶靥钔恋奶匦?，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)得到了回填土的基本力學(xué)參數(shù)，根據(jù)塑性指數(shù)和顆粒級(jí)配把回填土歸為碎石土，并通過(guò)水文地質(zhì)條件分析對(duì)回填土隧道進(jìn)行分級(jí)。提出了依托工程隧道回填土段的處理措施，通過(guò)比選得出安全適用、經(jīng)濟(jì)合理的超前預(yù)支護(hù)方案。
　?、趹?yīng)用有限元軟件MIDAS/GTS

3、NX，考慮回填土的相關(guān)性質(zhì)和參數(shù)，對(duì)隧道開(kāi)挖過(guò)程及超前小導(dǎo)管預(yù)支護(hù)進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了隧道掌子面及圍巖塑性區(qū)范圍、隧道圍巖豎向位移以及圍巖豎向應(yīng)力的變化規(guī)律。通過(guò)對(duì)比有小導(dǎo)管和兩種工況的模擬結(jié)果，綜合分析超前小導(dǎo)管注漿加固對(duì)隧道掌子面及圍巖穩(wěn)定性的影響。
　?、弁ㄟ^(guò)對(duì)影響超前小導(dǎo)管預(yù)支護(hù)效果的因素進(jìn)行單一變量的數(shù)值計(jì)算，分別對(duì)各種因素不同工況下的掌子面周邊圍巖豎向應(yīng)力、圍巖豎向變形以及掌子面和圍巖塑性區(qū)分布進(jìn)行對(duì)比分析，得出了小

4、導(dǎo)管外插角和環(huán)向布設(shè)范圍的大小對(duì)于圍巖豎向變形、掌子面及圍巖穩(wěn)定性影響較大，小導(dǎo)管縱向間距的變化對(duì)隧道掌子面及圍巖的穩(wěn)定性影響較小的結(jié)論。最后對(duì)影響超前小導(dǎo)管預(yù)支護(hù)的各參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使小導(dǎo)管工法在今后的地下工程中具有更高的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。
　?、軐?duì)重慶軌道交通5號(hào)線5101標(biāo)回填土隧道進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)，通過(guò)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，得出了隧道開(kāi)挖過(guò)程中水平收斂、拱頂下沉、地表沉降的變形規(guī)律曲線，最后根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和超前小導(dǎo)管預(yù)支護(hù)數(shù)值模擬計(jì)算