坡度对沉管隧道压浆法基础处理浆液扩散特性的影响VIP免费

�第45卷第5期�2011年5月上海交通大学学报JOURNALOFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYVol.45No.5�May2011�收稿日期:2010�11�19作者简介:李�科(1986�),男,重庆市人,博士生,主要研究方向为岩土工程地下结构.E�mail:nick.88@163.com.黄醒春(联系人),男,教授,博士生导师,电话(Tel.):021�54748319;E�mail:huangxc@stju.edu.cn.��文章编号:1006�2467(2011)05�0629�05坡度对沉管隧道压浆法基础处理浆液扩散特性的影响李�科,�杜家论,�黄醒春(上海交通大学土木工程系,上海200240)摘�要:针对砂石垫层的不平整或沉管隧道本身走向设计引起的坡度变化,采用压浆法进行小比例模型试验,研究在不同坡度条件下单孔注浆、双孔同步注浆时的浆液扩散情况.结果表明,带纵坡注浆时,沿纵坡下坡方向的扩散速度明显大于沿上坡方向的扩散速度,即水下混合砂浆的流动受到重力加速度的影响显著,出现向低处先行扩散流动的趋势,而且当坡度较大时,沿上、下坡方向扩散速度的差异更加明显.在施工过程中,应首先在最低位置注浆孔注浆,然后,沿坡度向上依次注浆,以避免出现基础处理填充不密实的情况.关键词:沉管隧道;基础处理;压浆法;坡度;浆液扩散中图分类号:U455.46���文献标志码:AInfluenceofSlopeonSlurryDiffusioninGroutingTreatmentofImmersedTunnelLIKe,�DUJia�lun,�HUANGXing�chun(DepartmentofCivilEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240,China)Abstract:Slopescausedbyunevennessofcushionortunneldesignwillaffectslurrydiffusion,whenadop�tinggroutingmethodinfoundationtreatmentofimmersedtunnel.Modeltestwasconductedtostudyslur�rydiffusionofsingle�holeanddual�holegroutingwithdifferentslopes.Itwasindicatedthatdiffusionve�locityalongdownhilldirectionwouldbelargerthanthatalonguphilldirectionapparently,whichshowsthattheflowofslurryisinfluencedbythegravityobviously,trendingtothelowerposition.Withthelar�gerslope,thedifferencebetweendiffusionvelocityalonguphillanddownhilldirectionwouldbegreater.Basedonthetestresult,itoughttoinjectatthelowestgroutingholefirstly,andalongtheuphilldirectioninturn,toavoidvoids.Keywords:immersedtunnel;foundationtreatment;groutingmethod;slope;slurrydiffusion��自1894年美国建成第一条沉管隧道以来,基础处理一直是沉管隧道施工的关键技术问题.沉管隧道的抗浮系数仅为1.1~1.2,如果基础处理得当,一般不会出现沉降问题.因而对沉管隧道基础处理是为了使沟槽底面平整,避免管段因地基受力不均所导致的局部破坏,或因不均匀沉降所出现的开裂,而不是提高地基承载力,这与地面建筑截然不同.基于此,美国曾采用铺放砂石垫层的先铺法进行基础处理,但由于这一方法缺点较多而被逐渐淘汰,并改为采用后填法;在欧洲,广泛采用喷砂法和压砂法[1�2],在我国广州珠江隧道和上海外环线隧道中[3]也先后采用了压砂法;在日本,东京港第一航道水底道路隧道(TokyoPortTunnel)中首次使用了压浆法进行基础处理[4],并解决了地震区地基液化问题,1980年,东京Dainikoro隧道中再次应用压浆法施工,文献[5]中介绍了相关的管段底部注浆技术,之后,日本在衣浦港隧道中首次使用了压混凝土法;在我国的宁波甬江隧道中也使用了压浆法[6�9],并积累了一定的工程经验.压浆法是在灌囊法基础上改进而来,即在开挖基槽后,在基槽底铺设碎石垫层,底板上预埋带单向阀的压浆孔管段并沉放于临时支座上;然后,用注浆泵从管段内部向管段底部空隙中压注混合砂浆,具有不干扰航道、浆液凝固后不会发生液化等特点,适用于可能发生地震或存在其他动载作用的工况,但其对砂浆的强度、和易性、流动性和泌水性等要求较高,并需要对压浆过程中浆液的扩散情况和最终浆液填充密实程度进行实时检测.天津中央大道海河隧道是我国第一条建设在高地震烈度地区的沉管隧道,由于工程地质环境和抗震设防的特殊性,在隧道设计中选定了水下灌注混合砂浆的基础处理工艺.基于该工程,本文研究了在不同坡度情况下,单孔注浆和双孔同步注浆时的浆液扩散情况.1�试验部分1.1�试验装...