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，中國經(jīng)濟建設(shè)得到快速發(fā)展，城市化進程進入了加速發(fā)展階段。人口數(shù)量的快速增長，導(dǎo)致城市不斷向外擴張。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發(fā)利用成為必然趨勢。地下工程的施工，不可避免的會對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、埋深淺，對城市已有設(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營。工程實踐表明:通過注

2、漿方法提高地層穩(wěn)定性，是減弱淺埋地下工程對周邊環(huán)境影響的重要方法。但受限于現(xiàn)有理論、技術(shù)和工藝等問題，在市政隧道等城市淺埋地下工程實施注漿治理時漿液擴散極易引起地表隆起現(xiàn)象，進而造成管線破裂、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)鍵問題。
　　針對城市淺埋地下工程注漿施工造成的地表抬升問題，依托濟南玉函路地下隧道工程，本文通過理論推導(dǎo)、室內(nèi)試驗、數(shù)值模擬等方法，研究了注漿過程中中漿液擴散對地表抬升的影響規(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)測方法，并通過室內(nèi)試驗與實際工程對研究成果進行了印證。具體研究成果如下:
　　(1)基于隨機介質(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)測方法，定量分析了地表抬升位移與注漿深度、注漿擴散半徑等注漿參數(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)測公式。<

4、br>　　(2)設(shè)計了可視化注漿抬升模型試驗系統(tǒng)，分別開展了壓密注漿與劈裂注漿條件下的注漿抬升試驗，系統(tǒng)研究了注漿過程中地表抬升位移發(fā)展規(guī)律;基于試驗結(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軟件模擬注漿過程，采用伺服機制施加注漿壓力，模擬壓密注漿過程及劈裂注漿過程，研究了被注介質(zhì)多元物理場參數(shù)和地表抬升位移間的響應(yīng)機制，對理論分析和室內(nèi)試驗結(jié)果進行了驗證，進一步揭示了淺埋市政隧