在地下空間的開發(fā)與利用過程中,立井提升系統(tǒng)是立井正常施工和生產(chǎn)中重要的提升構(gòu)筑物,是整個生命線工程的重要組成部分,實際工程中面臨著許多大縱深、超大斷面的立井項目,在施工過程中由于井架基礎(chǔ)的不均勻沉降會給工程帶來很多經(jīng)濟和安全問題。當井架基礎(chǔ)底座位于復(fù)雜地質(zhì)條件下時,對井架基礎(chǔ)的不均勻沉降提出了更嚴格的控制要求。本文以佛嶺隧道1#通風(fēng)立井井架基礎(chǔ)加固為工程背景,結(jié)合理論分析、注漿實驗研究、數(shù)值模擬分析、工程監(jiān)測等方法對位于不同屬性基礎(chǔ)上的井架底座的不均勻沉降量進行了分析,并對控制井架基礎(chǔ)的不均勻沉降方案進行了研究,主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)佛嶺隧道1#通風(fēng)立井,4個井架基礎(chǔ)分別位于不同屬性的基礎(chǔ)上,其中一個井架底座直接架立在原巖上,兩個井架底座架立在爆破矸石回填土基礎(chǔ)上,一個架立在矸石回填土基礎(chǔ)和原巖基礎(chǔ)的交匯處,提升系統(tǒng)運行中由于上覆承受荷載和構(gòu)筑物自重等因素的作用,會使井架基礎(chǔ)在底座處產(chǎn)生不同程度的沉降現(xiàn)象,影響工程正常進行。(2)從數(shù)值模擬結(jié)果可以看出,對矸石回填土基礎(chǔ)不進行處理時,井架底座處產(chǎn)生的最大沉降值為4.5cm,不均勻沉降現(xiàn)象顯著;通過注漿整體加固矸石回填土基礎(chǔ)后,井架底座處的最大沉降值降低為2.59cm,對比不進行任何處理的矸石回填土基礎(chǔ),最大沉降量降低了43%;采用整體聯(lián)合加固后,井架底座的最大沉降量降低到1.8cm,降低了60%,可以經(jīng)濟合理的控制基礎(chǔ)的不均勻沉降。(3)通過實驗研究,得出在水泥漿液中摻入水玻璃配制成的水泥—水玻璃雙液注漿材料可以很好的控制漿液的析水率,提高漿液的穩(wěn)定性;水泥—水玻璃漿液的凝膠時間受到水玻璃的體積摻量和水灰比的影響,水玻璃摻量一定時,水灰比越大,漿液的凝膠速度越慢,時間越長;水灰比一定時,當水玻璃摻量低于15%時,漿液的凝膠時間隨水玻璃摻量的增加而減少,當水玻璃摻量高于15%時,漿液的凝膠時間隨水玻璃的使用量的增加逐漸穩(wěn)定趨于某一定值。(4)注漿實驗研究表明:水泥—水玻璃漿液結(jié)石體的強度受到水玻璃摻量的影響,當水玻璃的摻量為15%時,水泥—水玻璃漿液結(jié)石體的單軸抗壓強度最高,而當水玻璃的摻量大于20%時,在結(jié)石體的養(yǎng)護過程中,出現(xiàn)了明顯的裂紋,并隨著時間的增長,裂紋不斷深入結(jié)石體內(nèi)部,直至全部破壞。(5)通過理論驗算結(jié)果可知:井架基礎(chǔ)底座和鎖口盤相連的懸臂梁受彎構(gòu)件產(chǎn)生的最大撓度值為1.44cm,根據(jù)規(guī)范,該受彎構(gòu)件允許的最大撓度是2.67cm,滿足規(guī)范要求;懸臂梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的最大彎矩值M_(max)(28).24?10~6N?m,滿足配筋要求的前提下,該懸臂梁結(jié)構(gòu)的最大受彎承載力M_u(28).28?10~6N?m,M_u(28).28?10~6N?m(29)M_(max)(28).24?10~6N?m,基本滿足受彎承載能力要求,聯(lián)合注漿加固井架基礎(chǔ)完全滿足要求。(6)對佛嶺隧道1#立井井架基礎(chǔ)采用整體聯(lián)合加固方案,并進行工程監(jiān)測。結(jié)果顯示:4個底座的最大沉降量都得到了顯著的降低,同時,最大不均勻沉降量也得到了明顯的控制,說明方案對控制基礎(chǔ)不均勻沉降效果良好,保證了施工期間的安全和穩(wěn)定。
【學(xué)位單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U455

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本文編號：2814356