地铁施工对附近桥梁工程性质的影响研究(4)

发布时间：2014-08-15 19:58

4.1注浆材料
英国人汤姆逊于1838年将水泥浆液注入到隧道中，取得了一定的效果，但是存在着因普通水泥颗粒较大不易注入及水泥浆容易被冲走的难题，自1884年开始到1920年，许多科学家陆续的投入到对化学浆液的研究中，荷兰E.J.Joosten发明了化学注浆法，主要用水玻璃作为材料；20世纪50年代幵始，许多国家发明了以高分子化学材料为基础的高分子化学浆液，但是由于高分子化学浆液会引起中毒，许多国家开始禁止使用高分子化学浆液；目前，常用的浆液主要有两大类：水玻璃类浆液和水泥类浆液。水玻璃类浆液主要包括有酸性中和水玻璃类、复合型水玻璃类、气液反应型水玻璃类及水玻璃加水泥类；水泥类浆液主要包括普通水泥类、超细水泥类、湿磨水泥类、娃粉水泥类及硫招酸盐水泥类材料[44]。
注浆材料种类十分多，功能也各不相同，这里主要介绍一些跟本课题相关的材料及介绍一下注浆材料的基本性能。
4.1.1注浆材料的特点
在遂道开挖工程中，需要根据不同的地质条件，注浆工艺来确定使用何种注浆材料，注浆材料一般具有以下特点：

(1)浆液的流动性要，點度低、只有这样才能注入到裂隙中或者一些粉细砂层；

(2)浆液能够快速的凝固，并且自身具有一定的抗压强度、抗拉强度来承受岩体中的压力和拉力；

(3)在造价方面必须要合理，材料来源要广泛，只要这样才能被广泛的应用；

(4)浆液的材料必须是对人体无毒的并且不污染环境的，浆液材料不可避免的会遇到地下水，弱污染环境必然会给人类生活带来影响[48]。

 

4.2注浆方法与机理

考虑到经济性能及施工简单性能，目前常用的是钻杆注浆法和过滤管注浆法，同时又出现了高压喷射搅拌法、双重钻杆过滤管法、双层管双栓塞法等一些工法。注浆方法的发展使得注浆技术使用的范围更加广泛，可以在不同的工程地质条件下、不同的水文地质条件下使用，解决了许多工程上的难题[45]。

4.2.1注浆机理简介CI前，主要的注浆机理有三种：渗透注浆，劈裂注浆和压密注浆。以上三种注浆的形态如图4.1所示：

(1)压密注浆是指在注浆压力的作用下使得不易流动的惰性浆液压入到地层中，浆液固结后自身形成浆泡，浆泡能起到压密周边土体的效果，压密注浆具有以下特点：采用惰性材料可以保证浆液不跑离预定的范围；注浆形成的固结后的浆泡受力均匀，强度均匀，可以作为桩使用；施工过程中产生的噪声，振动小，无污染；

(2)资裂注浆是指在浆液的压力较高，以至于能锋利的费裂土层，形成劈裂面，劈裂面比较多且呈纵横交叉的形状，浆液并不与土体中的颗粒均勾混合，是相互存在的一种状态，劈裂注浆具有破坏原有土体的结构的特点；

(3)渗透注浆是指通过给浆液一定的压力排除岩体空隙中的气体和水并且浆液把空隙进行填充的过程，通过一定的反应，最终浆液会在岩体的空隙中凝固成固体，具有良好的加固和防渗作用。渗透注浆具有注浆压力较小，适用范围较小，一般适用于孔隙率比较大的砂性土及有裂缝的岩石[50]。

 

5结论与展望

 

5.1结论

本论文采用FLAC3D有限差分计算软件对几种浅埋暗挖法的工法及工序进行了模拟及分析，并按照现场施工工法进行了模拟分析，与和现场获得的监测数据进行了对比分析，考虑到施工工程中注浆加固及抬升对桥基的沉降的补偿作用，将获得的监测数据进行分析获取注浆措施对桥基沉降的影响规律，得出了以下的几点结论：

(1)通过对浅埋暗挖法的几种工法及工序进行模拟分析，可以发现，PBA法施工所引起的地面沉降及对桥基的影响要比CRD施工所引起的地面沉降及对桥基的影响要小许多，对于临近工程且限制要求较高的情况可以釆取PBA法施工来控制沉降。

(2)采用浅埋暗挖法施工临近桥梁施工的过程中，采取不同的施工工序及不同施工进度也会对桥梁桥基及地面的沉降带来不同的影响。(3)通过与现场监测数据的对比，可以发现FLAC3D软件对浅埋暗挖法临近桥梁桥基施工进行提前模拟分析预测具有一定作用，可以相对真实的反应开挖情况。(4)桥梁桥基为5个条形基础，一般在车站开挖中会受到影响，沉降由近及远为线性沉降，近端沉降量大，远端沉降量小，由于条形基础为钢筋混凝土材料，沉降为线弹性沉降，并且桥基之间会相互影响，发生沉降范围要大于地表沉降曲线的范围。(5)桥梁桥基之间的间距对桥基的沉降有一定联系，间距较小的情况相互作用，沉降会相对加大，间距较大的桥基，影响较小。(6)在车站开挖工程中通过一边监测一边注浆加固来补偿由于开挖所带来的沉降的效果十分明显，在一些类似情况可以参考使用这种情况来指导施工。(7)通过对比分析，可以发现，注浆抬升对临近桥基的影响作用要大于车站开挖对桥基的影响作用，可以认为开挖产生的沉降曲线范围要相对小于注浆抬升产生的沉降曲线范围。

参考文献（略）

本文编号：8351