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密实细砂层地铁暗挖隧道新型超前加固材料性能及注浆参数研究
1
作者
陈铖
来弘鹏
+1 位作者
刘禹阳
朱新健
《岩土工程学报》
北大核心
2025年第7期1432-1442,共11页
为降低超前注浆加固对地铁暗挖隧道地层环境影响,注浆要求低压缓注。密实细砂层结构紧密、黏粒含量高,导致现有注浆材料在低注浆压力下扩散半径小,无法有效加固隧道掌子面。基于组分活性激发及颗粒尺寸优化理念,以矿渣微粉、超细粉煤灰...
为降低超前注浆加固对地铁暗挖隧道地层环境影响,注浆要求低压缓注。密实细砂层结构紧密、黏粒含量高,导致现有注浆材料在低注浆压力下扩散半径小,无法有效加固隧道掌子面。基于组分活性激发及颗粒尺寸优化理念,以矿渣微粉、超细粉煤灰为主体,掺入适量超细水泥及复合激活凝聚剂,制备了新型注浆材料。通过室内试验,探究了不同配合比、复合激活凝聚剂掺量影响下新型注浆材料浆液流动度、凝结时间及结石体强度变化特性。采用自主研制的小导管注浆足尺试验装置,对比分析了普通水泥、超细水泥及新型注浆材料加固效果,揭示了上覆荷载与含水率影响下新型材料浆液扩散特性及注浆终压变化规律。研究结果表明:水固比为1∶1、矿渣微粉、超细粉煤灰及超细水泥质量比为4∶2∶4,复合激活凝聚剂掺量4%时,新型注浆材料浆液流动性最优、凝结时间可控、结石体强度较高;采用小导管注浆加固时,普通水泥浆液在密实细砂层以压密扩散为主、超细水泥浆液以压密-劈裂为主,新型材料则以渗透-劈裂方式进行扩散。新型注浆材料扩散性能及加固效果最优,超细水泥次之,普通水泥最差;注浆前期,新型材料应保持低压注浆,防止注浆量过大,引起砂土局部劈裂,造成加固失效的问题;新型材料注浆终压随上覆荷载及含水率的增加呈线性增长,上覆荷载增加50 kPa,注浆压力增大50 kPa左右。含水率增加2%,注浆压力增加量约为40 kPa。研究结果对注浆加固工程理论研究及工程应用有一定指导意义。
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关键词
地铁隧道
浅埋暗挖法
密实细砂层
小导管注浆加固
浆液扩散特性
注浆参数
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职称材料
题名
密实细砂层地铁暗挖隧道新型超前加固材料性能及注浆参数研究
1
作者
陈铖
来弘鹏
刘禹阳
朱新健
机构
长安大学公路学院
长安大学建筑工程学院
出处
《岩土工程学报》
北大核心
2025年第7期1432-1442,共11页
基金
国家自然科学基金面上项目(52278391,51978064)
国家自然科学基金青年基金项目(51908051)
中国博士后科学基金项目(2021M700534)。
文摘
为降低超前注浆加固对地铁暗挖隧道地层环境影响,注浆要求低压缓注。密实细砂层结构紧密、黏粒含量高,导致现有注浆材料在低注浆压力下扩散半径小,无法有效加固隧道掌子面。基于组分活性激发及颗粒尺寸优化理念,以矿渣微粉、超细粉煤灰为主体,掺入适量超细水泥及复合激活凝聚剂,制备了新型注浆材料。通过室内试验,探究了不同配合比、复合激活凝聚剂掺量影响下新型注浆材料浆液流动度、凝结时间及结石体强度变化特性。采用自主研制的小导管注浆足尺试验装置,对比分析了普通水泥、超细水泥及新型注浆材料加固效果,揭示了上覆荷载与含水率影响下新型材料浆液扩散特性及注浆终压变化规律。研究结果表明:水固比为1∶1、矿渣微粉、超细粉煤灰及超细水泥质量比为4∶2∶4,复合激活凝聚剂掺量4%时,新型注浆材料浆液流动性最优、凝结时间可控、结石体强度较高;采用小导管注浆加固时,普通水泥浆液在密实细砂层以压密扩散为主、超细水泥浆液以压密-劈裂为主,新型材料则以渗透-劈裂方式进行扩散。新型注浆材料扩散性能及加固效果最优,超细水泥次之,普通水泥最差;注浆前期,新型材料应保持低压注浆,防止注浆量过大,引起砂土局部劈裂,造成加固失效的问题;新型材料注浆终压随上覆荷载及含水率的增加呈线性增长,上覆荷载增加50 kPa,注浆压力增大50 kPa左右。含水率增加2%,注浆压力增加量约为40 kPa。研究结果对注浆加固工程理论研究及工程应用有一定指导意义。
关键词
地铁隧道
浅埋暗挖法
密实细砂层
小导管注浆加固
浆液扩散特性
注浆参数
Keywords
metro tunnel
shallow buried subterranean excavation method
dense fine sand layer
small pipe grouting reinforcement
slurry diffusion pattern
grouting parameter
分类号
TU425 [建筑科学—岩土工程]
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出处
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被引量
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1
密实细砂层地铁暗挖隧道新型超前加固材料性能及注浆参数研究
陈铖
来弘鹏
刘禹阳
朱新健
《岩土工程学报》
北大核心
2025
0
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