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考虑浆液自重的盾构隧道管片注浆浆液渗透扩散模型 被引量:19
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作者 叶飞 陈治 +3 位作者 孙昌海 韩兴博 杨涛 纪明 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2175-2183,共9页
为研究盾构隧道管片注浆的渗透扩散模型,以宾汉姆浆液流体为研究对象,基于广义达西定律(毛管组理论),并运用相关流体力学理论,推导了考虑浆液自重的盾构隧道管片注浆渗透扩散模型的计算公式,并分析了其适用范围及各参数的确定方法。结... 为研究盾构隧道管片注浆的渗透扩散模型,以宾汉姆浆液流体为研究对象,基于广义达西定律(毛管组理论),并运用相关流体力学理论,推导了考虑浆液自重的盾构隧道管片注浆渗透扩散模型的计算公式,并分析了其适用范围及各参数的确定方法。结合具体计算案例,讨论了注浆参数(注浆压力、注浆时间)、地层特性(地层渗透系数)等主要因素对浆液扩散半径的影响及浆液对管片总压力的影响。结果表明:考虑浆液自重后,浆液的扩散范围呈椭球形;相同的注浆压力下,顶部注浆孔的浆液扩散范围小于底部注浆孔浆液扩散范围(顶部注浆孔出现最小扩散半径,底部注浆孔出现最大扩散半径);注浆压力、注浆时间及地层渗透系数增大,浆液扩散半径也增大,但其增长速率均减小;注浆压力增大,管片所受的注浆压力增大,单位管片所受的浆液压力呈线性增长,考虑浆液自重后,上部单位管片所受的浆液压力大于下部单位管片所受的浆液压力;注浆压力越大,注浆时间越长,地层渗透系数越大,最大扩散半径与最小扩散半径的差值越大,即浆液自重对浆液扩散半径的影响越大。 展开更多
关键词 盾构隧道 管片注浆 宾汉姆流体 渗透扩散
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盾构隧道管片注浆幂律流型浆液渗透扩散模型 被引量:20
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作者 叶飞 陈治 +2 位作者 贾涛 毛燕飞 毛家骅 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期890-897,共8页
为研究盾构隧道管片注浆的渗透扩散模型,以幂律流型浆液为研究对象,运用流体力学理论及毛细管组理论,推导了盾构隧道管片注浆渗透扩散模型的理论计算式,分析了其公式的适用范围及各参数的确定方法。结合具体计算案例,讨论了注浆压力、... 为研究盾构隧道管片注浆的渗透扩散模型,以幂律流型浆液为研究对象,运用流体力学理论及毛细管组理论,推导了盾构隧道管片注浆渗透扩散模型的理论计算式,分析了其公式的适用范围及各参数的确定方法。结合具体计算案例,讨论了注浆压力、浆液性质(水灰比)、地层条件(地下水压力和地层渗透系数)等因素对浆液扩散半径的影响及浆液对管片总压力的影响。结果表明:注浆压力与浆液扩散半径成线性关系;注浆压力、水灰比及地层渗透系数增大,浆液扩散半径也增大;地下水压力增大,浆液扩散半径减小;注浆压力、水灰比、地层渗透系数增大,浆液对管片的总压力增加;地下水压力的变化不会影响管片所受的总压力。 展开更多
关键词 盾构隧道 管片注浆 幂律流体 渗透扩散
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考虑围岩-盾体-注浆体-管片相互作用的深埋护盾式隧道掘进机法隧道围岩压力计算方法研究
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作者 冉龙洲 袁松 +3 位作者 王希宝 张廷彪 刘德军 黎良仆 《岩土力学》 北大核心 2025年第S1期366-376,共11页
基于护盾式隧道掘进机(tunnel boring machine,简称TBM)法隧道施工过程中围岩-盾体-注浆体-管片相互作用的机制,采用考虑围岩-盾体相互作用的围岩纵向变形曲线,结合Drucker-Prager屈服模型,提出了考虑围岩-盾体-注浆体-管片相互作用的... 基于护盾式隧道掘进机(tunnel boring machine,简称TBM)法隧道施工过程中围岩-盾体-注浆体-管片相互作用的机制,采用考虑围岩-盾体相互作用的围岩纵向变形曲线,结合Drucker-Prager屈服模型,提出了考虑围岩-盾体-注浆体-管片相互作用的深埋护盾式TBM法隧道围岩压力计算方法,并与围岩压力相关现场实测数据和其他围岩压力公式计算结果进行了对比。研究表明,护盾式TBM法隧道围岩压力主要表现为形变压力,考虑围岩-盾体-注浆体-管片相互作用的形变压力公式计算得到的围岩压力值相较于其他基于松散压力的计算公式跟现场实测数据更为吻合。围岩压力受围岩性质、隧道埋深、刀盘扩挖、盾体长度、注浆时机等因素的影响。隧道围岩压力随围岩黏聚力的增大呈先增大后减小的趋势,随围岩内摩擦角的增大呈先增大后减小的趋势,随围岩弹性模量的增大呈减小的趋势。围岩压力随隧道埋深的增大而增大。围岩压力随刀盘扩挖量的增大而减小,随盾体长度的增大而减小,随注浆滞后盾尾长度的增大而减小。当围岩与注浆体、管片相互作用时,围岩释放的初始位移越大,结构承受的围岩压力越小。提出的围岩压力计算方法对于深埋TBM法隧道结构设计具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 护盾式TBM 深埋隧道 Drucker-Prager屈服模型 纵向变形曲线 围岩-盾体-体-管片相互作用 围岩压力 形变压力
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盾构隧道壁后注浆扩散模式及对管片的压力分析 被引量:113
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作者 叶飞 朱合华 何川 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1307-1312,共6页
在假定注浆浆液为牛顿流体,并在盾尾间隙影响厚度范围内均匀柱面扩散的前提下,通过引入等效孔隙率替代土体本身的孔隙率来考虑建筑间隙的影响,对盾尾注浆和管片注浆2种情况下的浆液渗透范围及因注浆而对管片造成的压力进行了理论推导,... 在假定注浆浆液为牛顿流体,并在盾尾间隙影响厚度范围内均匀柱面扩散的前提下,通过引入等效孔隙率替代土体本身的孔隙率来考虑建筑间隙的影响,对盾尾注浆和管片注浆2种情况下的浆液渗透范围及因注浆而对管片造成的压力进行了理论推导,得到了浆液扩散半径及对管片产生的压力计算式。结果表明,盾构隧道壁后注浆浆液的扩散半径及对管片产生的压力与注浆压力、注浆时间、土体特性及浆液性质等众多因素有关,盾尾注浆对管片产生的注浆压力小于管片注浆对管片产生的压力。在假定其他参数已知的条件下,通过一具体实例,讨论了盾尾注浆时浆液扩散半径及注浆对管片产生的压力与注浆压力及注浆时间的关系。结果显示,虽然增大注浆压力、延长注浆时间均能增大浆液的扩散半径及对管片产生的压力,但增长速度不尽相同。 展开更多
关键词 盾构 隧道 盾尾 管片 管片注浆 压力
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考虑稠度时变作用幂律型浆液的隧道管片壁后注浆柱形扩散研究 被引量:1
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作者 杨剑 檀俊坤 +2 位作者 刘日彤 张细宝 彭祖民 《铁道建筑》 北大核心 2020年第11期67-70,共4页
考虑浆液稠度时变性,保持注浆速率不变,建立管片壁后注浆柱形扩散理论模型,利用该模型推导了管片壁后浆液压力空间分布方程及管片受力公式,并依托工程实例分析了浆液压力的时变情况。结果表明:水泥浆液的水灰比不变,浆液的最大扩散半径... 考虑浆液稠度时变性,保持注浆速率不变,建立管片壁后注浆柱形扩散理论模型,利用该模型推导了管片壁后浆液压力空间分布方程及管片受力公式,并依托工程实例分析了浆液压力的时变情况。结果表明:水泥浆液的水灰比不变,浆液的最大扩散半径和管片壁后浆液压力随注浆压力增大而增大;注浆压力不变,扩散半径和浆液对管片的作用力均随浆液水灰比增加而增大;水灰比为0.5的水泥浆液流动性较差、扩散半径较小,不适用于隧道管片壁后注浆;水灰比为0.6,0.7的水泥浆液可用于管片壁后注浆,但其注浆压力须达到相应要求。 展开更多
关键词 铁路隧道 液扩散规律 理论分析 管片注浆 稠度空间分布
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管片螺栓紧固时间点对地铁隧道注浆整治效果的影响
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作者 王嘉鸿 邹文豪 李筱旻 《城市轨道交通研究》 北大核心 2021年第S01期163-168,共6页
对于地铁隧道管片收敛变形,通常采用地面双液微扰动注浆技术进行整治修复,为减小注浆后的管片收敛变形回弹需要紧固隧道管片螺栓。现有的自动化监测手段可以满足注浆作业的全过程监控,但由于施工作业限制多、注浆周期紧,注浆当晚紧固螺... 对于地铁隧道管片收敛变形,通常采用地面双液微扰动注浆技术进行整治修复,为减小注浆后的管片收敛变形回弹需要紧固隧道管片螺栓。现有的自动化监测手段可以满足注浆作业的全过程监控,但由于施工作业限制多、注浆周期紧,注浆当晚紧固螺栓在一定程度上成为了微扰动注浆的关键节点。为尝试提高注浆效率,通过试验探究螺栓紧固时间点对管片收敛变形回弹的影响,探寻螺栓紧固时间节点与管片收敛变形回弹的关系。结果表明,注浆一周后紧固螺栓的管片收敛变形与注浆当晚紧固螺栓的差异不大,建议采用注浆一周后紧固螺栓。 展开更多
关键词 地铁隧道 管片注浆 螺栓紧固 收敛变形斜率 收敛变形回弹率
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考虑浆液稠度变化的盾构壁后注浆扩散模型 被引量:16
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作者 周佳媚 刘欢 +2 位作者 张迁 戴龙钦 曹国栋 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期710-717,共8页
盾尾脱离管片后,在土体与盾构隧道管片间形成一个环形柱状空隙,对盾尾空隙进行壁后注浆是控制地层应力释放和地层变形的重要手段。以幂律型浆液为研究对象,建立恒定注浆速率条件下盾构隧道壁后注浆渗透扩散模型,分别推导浆液渗透扩散区... 盾尾脱离管片后,在土体与盾构隧道管片间形成一个环形柱状空隙,对盾尾空隙进行壁后注浆是控制地层应力释放和地层变形的重要手段。以幂律型浆液为研究对象,建立恒定注浆速率条件下盾构隧道壁后注浆渗透扩散模型,分别推导浆液渗透扩散区内稠度时空变化与空间稠度不变时的压力时空分布方程及因注浆造成的管片压力计算公式;结合具体工程算例,分析浆液压力与注浆时间、浆液扩散半径之间的关系,讨论注浆压力、幂律型浆液水灰比和注浆时间等因素对管片所受压力的影响。并对浆液扩散区内稠度时空变化与空间稠度不变的计算结果进行相应的比较,说明盾构壁后注浆考虑稠度时空变化的必要性。研究成果为盾构隧道壁后注浆参数的选择提供一定的计算依据。 展开更多
关键词 盾构隧道 管片注浆 幂律型 稠度 时空变化 渗透扩散
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