超前小導管注漿加固技術在軌道交通回填土隧道中的應用研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市化進程不斷加快，特大城市、大城市解決交通問題的主要方法就是發(fā)展大容量快速城市軌道交通技術。由于軌道交通項目受環(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，超前小導管預支護作為一種經(jīng)濟有效的隧道輔助施工工法，因其施工工藝簡單、易于操作、施工安全、見效快、漿液損失少、成本低等優(yōu)點被應用于許多軟弱地質(zhì)隧道工程。本文以重慶軌道交通5號線回填土隧道為工程背景，通過現(xiàn)場調(diào)研、理論分析、室內(nèi)外試驗、監(jiān)控量測以及數(shù)值模

2、擬等方法，對隧道開挖過程中小導管外插角度、環(huán)向布設范圍和縱向間距等因素對隧道掌子面及圍巖穩(wěn)定性的影響等進行了較為系統(tǒng)的研究。論文主要研究成果如下：
　　①分析了回填土的特性，通過室內(nèi)試驗得到了回填土的基本力學參數(shù)，根據(jù)塑性指數(shù)和顆粒級配把回填土歸為碎石土，并通過水文地質(zhì)條件分析對回填土隧道進行分級。提出了依托工程隧道回填土段的處理措施，通過比選得出安全適用、經(jīng)濟合理的超前預支護方案。
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3、NX，考慮回填土的相關性質(zhì)和參數(shù)，對隧道開挖過程及超前小導管預支護進行了數(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力的變化規(guī)律。通過對比有小導管和兩種工況的模擬結(jié)果，綜合分析超前小導管注漿加固對隧道掌子面及圍巖穩(wěn)定性的影響。
　　③通過對影響超前小導管預支護效果的因素進行單一變量的數(shù)值計算，分別對各種因素不同工況下的掌子面周邊圍巖豎向應力、圍巖豎向變形以及掌子面和圍巖塑性區(qū)分布進行對比分析，得出了小

4、導管外插角和環(huán)向布設范圍的大小對于圍巖豎向變形、掌子面及圍巖穩(wěn)定性影響較大，小導管縱向間距的變化對隧道掌子面及圍巖的穩(wěn)定性影響較小的結(jié)論。最后對影響超前小導管預支護的各參數(shù)進行優(yōu)化設計，使小導管工法在今后的地下工程中具有更高的經(jīng)濟實用性。
　?、軐χ貞c軌道交通5號線5101標回填土隧道進行了現(xiàn)場監(jiān)測試驗，通過分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，得出了隧道開挖過程中水平收斂、拱頂下沉、地表沉降的變形規(guī)律曲線，最后根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)和超前小導管預支護數(shù)值模擬計算