城市淺埋隧道上覆圍巖注漿抬升規(guī)律及控制方法研究.pdf

1、近些年來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)得到快速發(fā)展，城市化進(jìn)程進(jìn)入了加速發(fā)展階段。人口數(shù)量的快速增長(zhǎng)，導(dǎo)致城市不斷向外擴(kuò)張。目前，空間已成為制約城市發(fā)展的重要因素之一。城市發(fā)展與空間稀缺之間的矛盾使得地下空間的開(kāi)發(fā)利用成為必然趨勢(shì)。地下工程的施工，不可避免的會(huì)對(duì)城市已有地表及地下設(shè)施產(chǎn)生影響。特別是市政隧道工程，由于其規(guī)劃線路長(zhǎng)、埋深淺，對(duì)城市已有設(shè)施影響極大。若施工不當(dāng)，極易造成道路塌陷、樓房倒塌等不良后果，從而影響城市正常運(yùn)營(yíng)。工程實(shí)踐表明:通過(guò)注

2、漿方法提高地層穩(wěn)定性，是減弱淺埋地下工程對(duì)周邊環(huán)境影響的重要方法。但受限于現(xiàn)有理論、技術(shù)和工藝等問(wèn)題，在市政隧道等城市淺埋地下工程實(shí)施注漿治理時(shí)漿液擴(kuò)散極易引起地表隆起現(xiàn)象，進(jìn)而造成管線破裂、道路垮塌等工程事故，成為制約城市淺埋地下工程快速安全發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。
　　針對(duì)城市淺埋地下工程注漿施工造成的地表抬升問(wèn)題，依托濟(jì)南玉函路地下隧道工程，本文通過(guò)理論推導(dǎo)、室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值模擬等方法，研究了注漿過(guò)程中中漿液擴(kuò)散對(duì)地表抬升的影響規(guī)律，

3、建立了地表抬升位移與地表土性質(zhì)、注漿深度等因素的關(guān)系，基于隨機(jī)介質(zhì)理論提出了注漿作用下地表抬升位移的理論預(yù)測(cè)方法，并通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)與實(shí)際工程對(duì)研究成果進(jìn)行了印證。具體研究成果如下:
　　(1)基于隨機(jī)介質(zhì)理論，分別建立了理想壓密注漿抬升模型與劈裂注漿抬升模型，并提出了相應(yīng)的地表抬升位移預(yù)測(cè)方法，定量分析了地表抬升位移與注漿深度、注漿擴(kuò)散半徑等注漿參數(shù)間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，基于線性疊加原理，推導(dǎo)了雙孔注漿條件下地表抬升位移預(yù)測(cè)公式。<

4、br>　　(2)設(shè)計(jì)了可視化注漿抬升模型試驗(yàn)系統(tǒng)，分別開(kāi)展了壓密注漿與劈裂注漿條件下的注漿抬升試驗(yàn)，系統(tǒng)研究了注漿過(guò)程中地表抬升位移發(fā)展規(guī)律;基于試驗(yàn)結(jié)果提出了注漿抬升系數(shù)γ，并推導(dǎo)了抬升系數(shù)的表達(dá)式。
　　(3)基于離散顆粒流方法，利用PFC軟件模擬注漿過(guò)程，采用伺服機(jī)制施加注漿壓力，模擬壓密注漿過(guò)程及劈裂注漿過(guò)程，研究了被注介質(zhì)多元物理場(chǎng)參數(shù)和地表抬升位移間的響應(yīng)機(jī)制，對(duì)理論分析和室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，進(jìn)一步揭示了淺埋市政隧