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砂质地层盾构下穿建筑注浆加固体参数优化
被引量:
3
1
作者
黄兴
姚超凡
+4 位作者
周洋
马杲宇
刘昊
何川
王士民
《城市轨道交通研究》
北大核心
2024年第7期133-140,共8页
[目的]注浆加固是降低隧道施工对既有建筑物扰动的常用处置措施,工程中应重点关注注浆加固体的参数设计。合理的注浆加固体参数是保障加固效果、降低工程造价的前提,为此有必要结合工程实际对其进行优化分析。[方法]以南宁轨道交通5号...
[目的]注浆加固是降低隧道施工对既有建筑物扰动的常用处置措施,工程中应重点关注注浆加固体的参数设计。合理的注浆加固体参数是保障加固效果、降低工程造价的前提,为此有必要结合工程实际对其进行优化分析。[方法]以南宁轨道交通5号线五一立交站—新秀公园站区间隧道工程为例,根据既有建筑与隧道的位置关系对下穿施工进行分类,采用数值计算对注浆加固体横断面参数进行分类优化,并对加固体受力机理进行分析。在施工现场,根据参数优化结果进行注浆加固,以验证加固体参数优化的有效性。[结果及结论]下穿施工可分为3类:隧道正穿建筑;隧道侧穿I型建筑;隧道侧穿II型建筑。隧道正穿建筑时,加固体宜伸入微扰动区约1 m,加固厚度宜为6 m。隧道侧穿建筑时,加固体近隧道侧宜超出建筑4 m,远隧道侧宜伸入微扰动区4 m,加固厚度宜为6 m。加固体受力机理在隧道正穿建筑时可简化为两端锚固梁,侧穿建筑时可简化为悬臂梁。监测结果表明,优化加固体参数能够有效控制建筑变形。
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关键词
地铁隧道
盾构下穿建筑
注浆加固体
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职称材料
破碎岩体注浆加固体强度估计
被引量:
51
2
作者
许宏发
耿汉生
+2 位作者
李朝甫
陈伟
王晨
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第11期2018-2022,共5页
在注浆压力和时间满足规范要求时,注浆前岩体强度、注浆后加固体强度、浆液结石体强度是影响注浆加固效果的主要因素。在分析了已有纯水泥浆结石体强度试验的基础上,利用非线性拟合分析,提出了P.O.42.5水泥结石体28 d强度与水灰比之间...
在注浆压力和时间满足规范要求时,注浆前岩体强度、注浆后加固体强度、浆液结石体强度是影响注浆加固效果的主要因素。在分析了已有纯水泥浆结石体强度试验的基础上,利用非线性拟合分析,提出了P.O.42.5水泥结石体28 d强度与水灰比之间关系的经验公式。对已有岩体注浆前后强度试验值进行了无量纲分析,建立了量纲为1的参量——强度增长率和原岩体与浆液结石强度比,进而通过非线性拟合分析,提出了破碎岩体注浆加固体强度增长率的经验公式。根据莫尔库仑强度理论,推导出岩体注浆前后剪切强度参数增长率的计算公式。在现场进行了破碎岩体注浆试验,结果表明,强度增长率试验值与经验公式计算值基本吻合,满足岩体工程注浆设计的需要。
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关键词
破碎岩体
注浆加固体
强度估计
水泥结石体
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职称材料
破碎围岩注浆加固体承载特性与损伤破坏机制
被引量:
10
3
作者
冯国瑞
马敬凯
+5 位作者
李竹
戚庭野
崔家庆
郭伟
赵彦同
侯斌
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第S02期411-423,共13页
注浆加固是提升破碎围岩整体性及其承载性能的重要途径,破碎围岩注浆加固体强度、损伤变形及其破坏特征决定加固体抵御外载扰动并维持围岩稳定的能力。选用不同粒径的破碎岩体并注入不同质量浓度水泥净浆,自凝固形成破碎围岩注浆加固体...
注浆加固是提升破碎围岩整体性及其承载性能的重要途径,破碎围岩注浆加固体强度、损伤变形及其破坏特征决定加固体抵御外载扰动并维持围岩稳定的能力。选用不同粒径的破碎岩体并注入不同质量浓度水泥净浆,自凝固形成破碎围岩注浆加固体。基于声发射监测和DIC变形测量技术,探究破碎围岩注浆加固体力学承载机制,掌握“声发射-应力-表面位移”耦合规律及其动态响应特征,阐明注浆对破碎围岩承载能力的强化效应及加固体二次承载损伤破坏失稳机制,据此建立破碎围岩注浆加固体承载损伤本构模型。结果表明:①注浆加固体峰值强度随粒径的增大而减小,随水灰比的提高而降低。以水灰比0.4为例,粒径从5~10mm增加到20~30mm,注浆加固体强度从23.99MPa降低到19.30MPa,降幅达19.55%;以破碎岩石粒径为5~10mm为例,水灰比从0.4增加到0.6,加固体强度从23.99MPa降低到14.83MPa,降幅达38.18%。此外,注浆加固体峰后阶段并未发生典型岩石材料的脆性破坏,应力-应变峰后曲线多次“起伏式”下降,呈现出良好的延展性和韧性变形特征。②声发射振铃累计次数曲线表现出明显的“上升期—活跃期—平静期”3个阶段。注浆加固体中破碎体粒径越小,上升期跨度越大,平静期声发射事件相对越频繁;浆液水灰比越高的加固体,声发射振铃次数总体水平越低。③基于声发射b值和DIC的联合监测,发现了声发射b值和注浆加固体试件内部裂缝尺度的对应关系,即“小b值大裂缝”和“大b值小裂缝”,且粒径大小与加固体试件裂缝尺度正相关,粒径越大,裂纹发育及扩展越明显,表面大应变集中带分布范围更广,裂纹开度更大,损伤破坏更严重。④根据测得的注浆加固体弹性模量、峰值应力和峰值应变,建立了破碎围岩注浆加固体损伤本构方程,据此可以预测不同粒径的破碎岩体和不同浆液质量浓度形成的注浆加固体力学强度,以期为注浆加固体强度设计及工程岩体稳定性评价提供参考。
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关键词
注浆加固体
峰值强度
峰后应变软化
损伤本构
声发射
应变集中带
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职称材料
圆梁山隧道穿越粉细砂层注浆加固体的减震爆破技术
被引量:
2
4
作者
刘国良
李治国
+1 位作者
方俊波
金强国
《铁道建筑》
北大核心
2004年第9期22-24,共3页
圆梁山隧道PDK35 4+ 4 30~PDK35 4+ 4 90段属粉细沙充填型溶洞 ,开挖困难 ,施工中在采用注浆法对围岩进行加固和堵水后 ,进行爆破施工。文章介绍溶洞内加固体的减震爆破施工技术。
关键词
圆梁山隧道
地质条件
注浆加固体
减震爆破
粉细砂
溶洞
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职称材料
考虑空间变异性的隧道砂层注浆加固体稳定性分析
被引量:
4
5
作者
张小英
翁贤杰
+3 位作者
杨旆
黄长鑫
樊文胜
张连震
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2023年第6期968-979,共12页
为研究水泥浆液析水效应导致的砂层注浆加固体空间变异性问题,开展注浆加固体空间变异性试验研究,提出砂层注浆加固体性能衰减率的概念及衰减率的空间分布简化公式。在此基础上,进行隧道穿越砂层注浆加固体有限元数值模拟,以隧道拱顶沉...
为研究水泥浆液析水效应导致的砂层注浆加固体空间变异性问题,开展注浆加固体空间变异性试验研究,提出砂层注浆加固体性能衰减率的概念及衰减率的空间分布简化公式。在此基础上,进行隧道穿越砂层注浆加固体有限元数值模拟,以隧道拱顶沉降与隧道涌水量作为评价隧道稳定性的指标,研究考虑砂层注浆加固体空间变异性的必要性和加固圈厚度、水泥浆液水灰比(W/C)对隧道稳定性的影响。研究结果表明:1)水灰比对渗透注浆加固效果的空间分布有明显影响,W/C≥1.2时,砂层渗透注浆加固体性能存在显著的空间非均匀性,注浆加固体底部区域的抗压强度及变形模量明显高于上部区域,注浆加固体性能与位置高度呈负相关关系;W/C≤1.0时,析水效应对注浆加固体性能的影响可忽略。2)当W/C≥1.2时,数值计算模型中考虑砂层注浆加固体空间变异性所得的拱顶沉降量、隧道涌水量明显大于不考虑时所得的拱顶沉降量、隧道涌水量,因此考虑砂层注浆加固体空间变异性非常必要。3)隧道拱顶沉降量、延米涌水量随注浆加固圈厚度的变化呈非线性特征,加固圈厚度过大时,上述2个指标随注浆加固圈厚度增加而减小的速率明显降低,不利于隧道注浆经济性。4)浆液水灰比的增加不利于隧道拱顶沉降量与隧道涌水量的控制,工程在可渗透的前提下,砂层注浆应该尽量选用低水灰比的水泥浆液。
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关键词
隧道工程
砂层
注浆加固体
水灰比
渗透
注
浆
水泥
浆
液
空间变异性
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职称材料
题名
砂质地层盾构下穿建筑注浆加固体参数优化
被引量:
3
1
作者
黄兴
姚超凡
周洋
马杲宇
刘昊
何川
王士民
机构
中国铁路设计集团有限公司
西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室
南宁轨道交通集团有限责任公司
出处
《城市轨道交通研究》
北大核心
2024年第7期133-140,共8页
基金
国家自然科学基金重大项目(51991394)
中国博士后科学基金会项目(2019M663901XB)。
文摘
[目的]注浆加固是降低隧道施工对既有建筑物扰动的常用处置措施,工程中应重点关注注浆加固体的参数设计。合理的注浆加固体参数是保障加固效果、降低工程造价的前提,为此有必要结合工程实际对其进行优化分析。[方法]以南宁轨道交通5号线五一立交站—新秀公园站区间隧道工程为例,根据既有建筑与隧道的位置关系对下穿施工进行分类,采用数值计算对注浆加固体横断面参数进行分类优化,并对加固体受力机理进行分析。在施工现场,根据参数优化结果进行注浆加固,以验证加固体参数优化的有效性。[结果及结论]下穿施工可分为3类:隧道正穿建筑;隧道侧穿I型建筑;隧道侧穿II型建筑。隧道正穿建筑时,加固体宜伸入微扰动区约1 m,加固厚度宜为6 m。隧道侧穿建筑时,加固体近隧道侧宜超出建筑4 m,远隧道侧宜伸入微扰动区4 m,加固厚度宜为6 m。加固体受力机理在隧道正穿建筑时可简化为两端锚固梁,侧穿建筑时可简化为悬臂梁。监测结果表明,优化加固体参数能够有效控制建筑变形。
关键词
地铁隧道
盾构下穿建筑
注浆加固体
Keywords
metro tunnel
shield under-passing building
grouting reinforcement mass
分类号
U455.43 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
破碎岩体注浆加固体强度估计
被引量:
51
2
作者
许宏发
耿汉生
李朝甫
陈伟
王晨
机构
解放军理工大学国防工程学院爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室
§参某标准化办公室
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第11期2018-2022,共5页
基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2010CB732003)
文摘
在注浆压力和时间满足规范要求时,注浆前岩体强度、注浆后加固体强度、浆液结石体强度是影响注浆加固效果的主要因素。在分析了已有纯水泥浆结石体强度试验的基础上,利用非线性拟合分析,提出了P.O.42.5水泥结石体28 d强度与水灰比之间关系的经验公式。对已有岩体注浆前后强度试验值进行了无量纲分析,建立了量纲为1的参量——强度增长率和原岩体与浆液结石强度比,进而通过非线性拟合分析,提出了破碎岩体注浆加固体强度增长率的经验公式。根据莫尔库仑强度理论,推导出岩体注浆前后剪切强度参数增长率的计算公式。在现场进行了破碎岩体注浆试验,结果表明,强度增长率试验值与经验公式计算值基本吻合,满足岩体工程注浆设计的需要。
关键词
破碎岩体
注浆加固体
强度估计
水泥结石体
Keywords
broken rockmass
grouting-reinforced body
strength estimation
hardened cement paste
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
破碎围岩注浆加固体承载特性与损伤破坏机制
被引量:
10
3
作者
冯国瑞
马敬凯
李竹
戚庭野
崔家庆
郭伟
赵彦同
侯斌
机构
太原理工大学矿业工程学院
矿山岩层控制及灾害防控山西省重点实验室
山西省煤基资源绿色高效开发工程中心
山西浙大新材料与化工研究院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第S02期411-423,共13页
基金
国家杰出青年科学基金资助项目(51925402)
国家自然科学基金青年科学基金资助项目(51904201)
山西省科技重大专项资助项目(20201102004)。
文摘
注浆加固是提升破碎围岩整体性及其承载性能的重要途径,破碎围岩注浆加固体强度、损伤变形及其破坏特征决定加固体抵御外载扰动并维持围岩稳定的能力。选用不同粒径的破碎岩体并注入不同质量浓度水泥净浆,自凝固形成破碎围岩注浆加固体。基于声发射监测和DIC变形测量技术,探究破碎围岩注浆加固体力学承载机制,掌握“声发射-应力-表面位移”耦合规律及其动态响应特征,阐明注浆对破碎围岩承载能力的强化效应及加固体二次承载损伤破坏失稳机制,据此建立破碎围岩注浆加固体承载损伤本构模型。结果表明:①注浆加固体峰值强度随粒径的增大而减小,随水灰比的提高而降低。以水灰比0.4为例,粒径从5~10mm增加到20~30mm,注浆加固体强度从23.99MPa降低到19.30MPa,降幅达19.55%;以破碎岩石粒径为5~10mm为例,水灰比从0.4增加到0.6,加固体强度从23.99MPa降低到14.83MPa,降幅达38.18%。此外,注浆加固体峰后阶段并未发生典型岩石材料的脆性破坏,应力-应变峰后曲线多次“起伏式”下降,呈现出良好的延展性和韧性变形特征。②声发射振铃累计次数曲线表现出明显的“上升期—活跃期—平静期”3个阶段。注浆加固体中破碎体粒径越小,上升期跨度越大,平静期声发射事件相对越频繁;浆液水灰比越高的加固体,声发射振铃次数总体水平越低。③基于声发射b值和DIC的联合监测,发现了声发射b值和注浆加固体试件内部裂缝尺度的对应关系,即“小b值大裂缝”和“大b值小裂缝”,且粒径大小与加固体试件裂缝尺度正相关,粒径越大,裂纹发育及扩展越明显,表面大应变集中带分布范围更广,裂纹开度更大,损伤破坏更严重。④根据测得的注浆加固体弹性模量、峰值应力和峰值应变,建立了破碎围岩注浆加固体损伤本构方程,据此可以预测不同粒径的破碎岩体和不同浆液质量浓度形成的注浆加固体力学强度,以期为注浆加固体强度设计及工程岩体稳定性评价提供参考。
关键词
注浆加固体
峰值强度
峰后应变软化
损伤本构
声发射
应变集中带
Keywords
grouting reinforced body
peak strength
post⁃peak strain softening
damage constitutive
acoustic emission
strain concentration zone
分类号
TD350 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
圆梁山隧道穿越粉细砂层注浆加固体的减震爆破技术
被引量:
2
4
作者
刘国良
李治国
方俊波
金强国
机构
中铁隧道集团股份有限公司科研所
中铁隧道集团股份有限公司
出处
《铁道建筑》
北大核心
2004年第9期22-24,共3页
文摘
圆梁山隧道PDK35 4+ 4 30~PDK35 4+ 4 90段属粉细沙充填型溶洞 ,开挖困难 ,施工中在采用注浆法对围岩进行加固和堵水后 ,进行爆破施工。文章介绍溶洞内加固体的减震爆破施工技术。
关键词
圆梁山隧道
地质条件
注浆加固体
减震爆破
粉细砂
溶洞
分类号
U455.6 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
考虑空间变异性的隧道砂层注浆加固体稳定性分析
被引量:
4
5
作者
张小英
翁贤杰
杨旆
黄长鑫
樊文胜
张连震
机构
江西省交通投资集团有限责任公司
江西交通咨询有限公司
山东大学土建与水利学院
中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院
出处
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2023年第6期968-979,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2020YFB1600500)
国家自然科学基金面上项目(52179120,52171267)
江西省交通厅重点项目(2020C0005)。
文摘
为研究水泥浆液析水效应导致的砂层注浆加固体空间变异性问题,开展注浆加固体空间变异性试验研究,提出砂层注浆加固体性能衰减率的概念及衰减率的空间分布简化公式。在此基础上,进行隧道穿越砂层注浆加固体有限元数值模拟,以隧道拱顶沉降与隧道涌水量作为评价隧道稳定性的指标,研究考虑砂层注浆加固体空间变异性的必要性和加固圈厚度、水泥浆液水灰比(W/C)对隧道稳定性的影响。研究结果表明:1)水灰比对渗透注浆加固效果的空间分布有明显影响,W/C≥1.2时,砂层渗透注浆加固体性能存在显著的空间非均匀性,注浆加固体底部区域的抗压强度及变形模量明显高于上部区域,注浆加固体性能与位置高度呈负相关关系;W/C≤1.0时,析水效应对注浆加固体性能的影响可忽略。2)当W/C≥1.2时,数值计算模型中考虑砂层注浆加固体空间变异性所得的拱顶沉降量、隧道涌水量明显大于不考虑时所得的拱顶沉降量、隧道涌水量,因此考虑砂层注浆加固体空间变异性非常必要。3)隧道拱顶沉降量、延米涌水量随注浆加固圈厚度的变化呈非线性特征,加固圈厚度过大时,上述2个指标随注浆加固圈厚度增加而减小的速率明显降低,不利于隧道注浆经济性。4)浆液水灰比的增加不利于隧道拱顶沉降量与隧道涌水量的控制,工程在可渗透的前提下,砂层注浆应该尽量选用低水灰比的水泥浆液。
关键词
隧道工程
砂层
注浆加固体
水灰比
渗透
注
浆
水泥
浆
液
空间变异性
Keywords
tunnel engineering
sand layer
grouting-reinforced body
water-cement ratio
penetration grouting
cement slurry
spatial variability
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
砂质地层盾构下穿建筑注浆加固体参数优化
黄兴
姚超凡
周洋
马杲宇
刘昊
何川
王士民
《城市轨道交通研究》
北大核心
2024
3
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职称材料
2
破碎岩体注浆加固体强度估计
许宏发
耿汉生
李朝甫
陈伟
王晨
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
51
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职称材料
3
破碎围岩注浆加固体承载特性与损伤破坏机制
冯国瑞
马敬凯
李竹
戚庭野
崔家庆
郭伟
赵彦同
侯斌
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
10
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职称材料
4
圆梁山隧道穿越粉细砂层注浆加固体的减震爆破技术
刘国良
李治国
方俊波
金强国
《铁道建筑》
北大核心
2004
2
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职称材料
5
考虑空间变异性的隧道砂层注浆加固体稳定性分析
张小英
翁贤杰
杨旆
黄长鑫
樊文胜
张连震
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2023
4
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