注浆-冻结联合工法加固地铁隧道地表融沉特性研究

作     者：金修伟 鹿庆蕊 李栋伟 陈士军 洪进锋 王秋哲 JIN Xiuwei;LU Qingrui;LI Dongwei;CHEN Shijun;HONG Jinfeng;WANG Qiuzhe

作者机构：东华理工大学土木与建筑工程学院江西南昌330013 江苏商贸职业学院建筑工程与管理学院江苏南通226000 江西省水利科学院江西南昌330029 

基　　金：核资源与环境国家重点实验室开放基金项目(NR1930) 国家自然科学基金项目(52168044) 江西省教育厅科技项目(GJJ2200702) 南通市自然科学基金青年基金项目(JC2023026)资助 

出 版 物：《冰川冻土》 (Journal of Glaciology and Geocryology)

年 卷 期：2024年第46卷第4期

页      码：1440-1452页

摘      要：在地铁隧道修建过程中若遇到复杂不良地质,单一工法有时无法将冻胀融沉位移控制在预期范围内,而采用注浆-冻结联合工法施工,能够有效控制土体融沉位移的施工参数。本文以广州地铁三号线某折返线隧道冻结工程为背景,隧道所处地层为砂质黏土地层,采用有限元数值分析软件,建立水热力耦合模型分析地铁隧道冻胀融沉位移场的发展规律,并与实测数据进行对比验证了模型可靠性,建立不同注浆半径的地铁隧道模型。通过对比其注浆控制效果,得出该法能够控制地表融沉位移的最佳注浆半径,并在此基础上研究了不同水泥掺量对土体融沉位移的影响,进一步得出能够有效控制土体融沉位移的施工参数。结果表明,采用水泥预加固-人工冻结联合工法施工,注浆半径选取4~5 m对融沉的控制效果最佳,注浆半径在4 m以上时土体融沉位移的效率开始有了明显的减弱。水泥掺量大于9%时,改善土体融沉位移的效率开始提高;而水泥掺量达到12%以后,改善土体融沉竖向位移的效率变缓。注浆半径设定在4 m,水泥掺量设定为12%,此时与原施工方案对比,自然解冻末期地表融沉量减小了73%。本研究的设计参数可为其他类似工程施工提供理论依据。

主 题 词：联合工法 融沉 水泥掺量 注浆半径 数值模拟 砂质黏土 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.7522/j.issn.1000-0240.2024.0113

馆 藏 号：203140272...