原文传递
富水粉细砂地层暗挖通道超细水泥注浆止水加固机理及工程应用研究
| 论文题名： | 富水粉细砂地层暗挖通道超细水泥注浆止水加固机理及工程应用研究 |
| 关键词： | 地铁施工;超细水泥;浆液配比;合理注浆范围;止水加固机理;抗压强度 |
| 摘要： | 在地铁车站的施工过程中通常会采用注浆的方式来保证开挖面的无水施工及控制地面沉降，但在覆土较浅的富水粉细砂地层，普通水泥-水玻璃双液浆的注浆效果并不理想。鉴于此，本文以北京地铁14号线15标高家园站的联系通道工程为依托，研究分析超细水泥-水玻璃双液浆在富水粉细砂地层中的止水加固机理及工程应用，论文主要研究工作及结论如下： （1）通过室内试验对拟使用的超细水泥的粒径分布及净浆稳定性进行了测试，测试结果表明：超细水泥在可注性与净浆稳定性上均优于普通水泥；此外还进行了注浆材料的配比试验，通过对比分析不同配合比下的浆液性能，得到了超细水泥-水玻璃双液浆的最优配比，其在该配比下的浆液流动性、固结体强度及抗渗性均满足工程要求。 （2）确定了本工程中的超细水泥注浆方案，并对注浆范围设置的合理性进行了验证。针对S1联系通道建立三维数值计算模型，模型共设四组注浆范围，对不同注浆范围下联系通道开挖支护过程中的地表沉降、建筑物变形、初支变形及渗流场变化进行了对比分析。计算结果表明：方案中的注浆范围设置合理。 （3）采用颗粒流方法对超细水泥注浆在粉细砂地层中的止水加固机理进行了研究。根据浆液在粘度、密度以及水泥颗粒粒径上的差异来调整模型的流体微观参数，从而区分超细水泥注浆和普通水泥注浆，并在此基础上对粉细砂地层中的注浆过程进行了模拟。分析了浆液渗透距离及注浆方式随注浆压力的变化情况，并对各自注浆结束后的颗粒位移及注浆过程中的颗粒孔隙率与颗粒间接触应力的变化情况进行了对比。结果表明：超细水泥可以在更小的注浆压力下达到指定的加固范围，且造成的土体颗粒位移远小于普通水泥。 （4）通过现场实际观察、现场监测及取样测试对超细水泥-水玻璃双液浆在高家园站富水粉细砂地层中的实际注浆效果进行了分析。从现场开挖过程中的开挖面渗漏水情况、地表沉降、注浆加固体的无侧限抗压强度及其微观结构这四个方面对注浆效果进行了评价。结果表明：超细水泥注浆在富水粉细砂地层中的止水加固效果良好，具有较好的适用性。 |
| 作者： | 王子元 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 李兆平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
检索历史
应用推荐
