水泥—水玻璃漿液性能及其對盾構隧道地表沉降的影響研究
本文選題:盾構隧道 + 壁后注漿。 參考:《北京交通大學》2017年碩士論文
【摘要】:盾構施工技術在我國重大地下工程中的應用越來越廣泛,已經成為隧道建設的主要方法。對管片與地層之間空隙進行注漿是盾構施工必備的關鍵工序之一,通過充填空隙以達到主動控制地層沉降的目的,從而減少對周邊地下結構物的擾動和維持盾構隧道的穩(wěn)定性。因此,本文針對盾構隧道水泥-水玻璃雙液漿的工程基本性能、黏度時變性、3D形貌以及其對地表沉降影響進行了相關研究,這對于盾構壁后注漿工藝選擇、參數(shù)設計、施工的科學化、合理化具有較大的指導意義。主要得到了以下成果和結論:(1)對水泥-水玻璃雙液漿配比進行了正交設計試驗,并測試了漿液的不同工程基本性能,包括漿液凝膠時間、結石率、抗壓強度、泌水率。水灰比、水玻璃波美度、水泥漿與水玻璃體積比等是影響漿液性能的關鍵因素,對于凝膠時間和抗壓強度水灰比為主要因素,對于結石率水玻璃波美度為主要因素。采用極差分析法,得到了漿液最優(yōu)配比方案A2B1C1,即水灰比為1.0、水玻璃波美度為35Be'、水泥漿與水玻璃體積比為1:0.3。(2)為提高水泥-水玻璃漿液的性能,分析了外加劑對水泥-水玻璃漿液性能的影響。將氯化鋁溶液和常用緩凝劑磷酸氫二鈉作為外加劑分別添加到水泥-水玻璃漿液中,并對添加外加劑的漿液根據(jù)不同水灰比、不同種類外加劑以及不同外加劑添加量分別進行了凝膠時間、結石率、抗壓強度三個基本性能試驗。試驗結果表明,水灰比不超過1.0時,凝膠時間隨氯化鋁濃度、磷酸氫二鈉用量增加而增長,結石率先增大后減小;抗壓強度隨氯化鋁濃度增加而增高,隨磷酸氫二鈉用量增加而先增高后降低。總體比較,氯化鋁溶液發(fā)揮的效果比磷酸氫二鈉要顯著。(3)進行了水泥-水玻璃雙液漿黏度時變性試驗,得到了不同水灰比雙液漿黏度隨時間變化的曲線,利用軟件進行擬合,得到了各種水灰比下以時間為變量的黏度表達公式。結果表明,漿液的水灰比越小,其黏度值越大;不同水灰比的漿液黏度均隨注漿時間增大而大幅度增加,且呈自然對數(shù)關系增大;證實了工程常用水灰比范圍內水泥-水玻璃漿液服從賓漢姆流體特性。(4)利用3D測量激光顯微鏡觀察雙液漿光滑漿體與壓裂漿體的表面形貌,得到了不同倍率下漿體3D激光影像圖;并對壓裂漿體進行了裂縫剖面測量,得到了剖面曲線圖以及漿體裂縫縱深、寬度、曲率、角度。(5)針對盾構壁后注漿對地表沉降的影響進行了室內模型試驗。依據(jù)基本相似比,研制了相似試驗土體材料,通過土工試驗獲取了人工模型土的基本指標參數(shù);比較了不同配比注漿材料、注漿壓力、隧道埋深對地表沉降的影響效果。結果表明,最優(yōu)配比方案的雙液漿對減小地表沉降更有顯著效果,合理范圍內注漿壓力越大沉降越小,隧道埋深是洞涇的兩倍比一倍沉降小。
[Abstract]:The application of shield construction technology in major underground engineering in China has become more and more extensive and has become the main method of tunnel construction . ( 3 ) The rheological test of cement - water glass double liquid slurry viscosity is carried out to obtain the curve of the viscosity of cement - water glass in different water - cement ratio . The results show that the water - cement ratio of the cement - water glass is increased with the increase of the time of grouting . The results show that the cement - cement glass slurry has obvious effect on the surface subsidence by using 3D measurement laser microscope .
【學位授予單位】:北京交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:U455.43;P642.26
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,本文編號:1830129
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