基于冻结法的盾构开仓技术研究与应用

1

作者 廖先斌 汪波 董涛 《施工技术（中英文）》 CAS 2024年第13期49-53,共5页

目前盾构开仓方法常用的有地面预加固常压开仓、气压开仓、常压刀盘开仓等,还有盐水冷冻刀盘常压开仓。盾构开仓换刀应保证掌子面的稳定性,确保作业人员安全,同时在满足工期要求的前提下减少对周边环境的影响,因此对盾构开仓技术的研究... 目前盾构开仓方法常用的有地面预加固常压开仓、气压开仓、常压刀盘开仓等,还有盐水冷冻刀盘常压开仓。盾构开仓换刀应保证掌子面的稳定性,确保作业人员安全,同时在满足工期要求的前提下减少对周边环境的影响,因此对盾构开仓技术的研究是非常必要的。基于我国现有的常见盾构开仓换刀方法,针对液氮和盐水联合冻结加固刀盘周边岩土体的开仓技术进行研究,介绍了超大埋深富水复合地层液氮、盐水联合冻结的施工流程及技术要点,包括冻结壁设计、泥膜制作工艺、浆气置换工艺等,并以工程实例为依托,分析了减压试验、开仓换刀、强制解冻、施工监测等内容,得出浆气置换时机可根据泥水仓内介质温度、泥水仓内压力和减压试验综合确定的结论。 展开更多

关键词 盾构 冻结法 液氮 置换 减压 监测

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多冷媒联合冻结技术在盾构抢险中的应用 被引量：1

2

作者 董涛 廖先斌 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第S01期381-386,共6页

为解决地层冻结加固工程加固时间长、加固效果不足的问题,提出多冷媒联合制冷的新型技术,并以珠江三角洲水资源配置某盾构刀盘更换工程为案例背景,对液氮+盐水双冷媒联合冻结方案进行介绍。从地质条件、方案设计、数值计算验证和应用效... 为解决地层冻结加固工程加固时间长、加固效果不足的问题,提出多冷媒联合制冷的新型技术,并以珠江三角洲水资源配置某盾构刀盘更换工程为案例背景,对液氮+盐水双冷媒联合冻结方案进行介绍。从地质条件、方案设计、数值计算验证和应用效果等方面入手,对多冷媒联合冻结技术的可行性进行分析。主要结论如下:1)液氮冻结速度快但均匀性欠佳,盐水冻结速度慢但均匀性较好,二者联合冻结可以有效完成高风险地层中的盾构开舱换刀;2)液氮冻结会造成掌子面工作环境温度偏低,本案例中开挖掌子面温度低于-40℃,环境温度约-13℃,作业人员应注意低温防护;3)为保证施工效率,盾构换刀冻结工程施工应在冻结壁交圈后及时清空土舱泥浆,防止泥浆冻结。 展开更多

关键词 多冷媒联合冻结 盾构开舱 盾构刀盘 液氮冻结 盐水冻结

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英标和国标标贯设备试验结果相关性分析 被引量：17

3

作者 廖先斌 郭晓勇 杜宇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期143-147,共5页

为了在国内岩土设计中很好利用英国标准(BS)标贯设备的试验结果,对英国标准和中国标准(GB)标贯设备及试验结果进行分析,研究相关性。BS和GB标贯设备主要的区别是前者的锤垫质量大于后者,造成试验时两者锤击能量有差别,因此,获得的标贯... 为了在国内岩土设计中很好利用英国标准(BS)标贯设备的试验结果,对英国标准和中国标准(GB)标贯设备及试验结果进行分析,研究相关性。BS和GB标贯设备主要的区别是前者的锤垫质量大于后者,造成试验时两者锤击能量有差别,因此,获得的标贯击数不同。通过采用标贯能量分析仪,测量配置不同直径钻杆的BS和GB设备试验时的实际锤击能量,计算两者不同的实际锤击能量与理论锤击能量的能量比,利用能量比的差别分析BS与GB标贯击数的相关性,建立相关公式。分析显示,试验时BS标贯设备比GB标贯设备的锤击传递能量要小,标贯击数要大;钻杆直径为50 mm比直径为42 mm传递的锤击能量略高,标贯击数略低。通过研究,最终建立了BS与GB标贯设备试验结果的相关关系,英标标贯设备获得的数据从而能更好运用于中国标准中,并提供符合中国利用标贯评价的岩土设计参数。 展开更多

关键词 标贯试验(SPT) 英国标准(BS) 中国标准(GB) 锤垫质量 锤击能量

原文传递

不同直径钻杆配置下中英标贯锤击能量比特征 被引量：3

4

作者 廖先斌 何智敏 温俊 《工程勘察》 2017年第4期7-11,共5页

各国标准贯入试验设备锤垫质量存在差别,试验杆直径也略有不同。为了消除这种差异的影响,建立各种标贯设备试验结果的相互转换关系,为岩土设计提供可靠的标贯参数,采用国标和英标标贯设备,选取二种直径的试验杆,进行了锤击能量校正试验... 各国标准贯入试验设备锤垫质量存在差别,试验杆直径也略有不同。为了消除这种差异的影响,建立各种标贯设备试验结果的相互转换关系,为岩土设计提供可靠的标贯参数,采用国标和英标标贯设备,选取二种直径的试验杆,进行了锤击能量校正试验。测量各种质量的锤垫配置在不同直径试验杆下的实际锤击能量,计算实际锤击能量与理论锤击能量的能量比,分析不同直径试验杆下能量比随深度的变化特征。结果显示,采用直径42mm和50mm两种直径的试验杆,随着深度与钻杆直径的变化,锤击能量比的差异总体上不大。 展开更多

关键词 标准贯入试验(SPT) 锤垫质量 试验杆直径 锤击能量校正 能量比(ETR) 英国标准(BS) 中国标准(GB)

原文传递

珠江三角洲入海口软土次固结系数特性研究 被引量：3

5

作者 廖先斌 祝刘文 黄雄 《水运工程》 北大核心 2013年第7期69-74,共6页

为了查明珠江三角洲入海口软土次固结系数变化特征,为港珠澳大桥岛隧工程提供精细化的沉降设计指标提供基础,通过采取I级不扰动软土样,进行室内分类试验和单向固结试验,获取相应的物理、变形指标,分析次固结系数随荷载变化特征,研究次... 为了查明珠江三角洲入海口软土次固结系数变化特征,为港珠澳大桥岛隧工程提供精细化的沉降设计指标提供基础,通过采取I级不扰动软土样,进行室内分类试验和单向固结试验,获取相应的物理、变形指标,分析次固结系数随荷载变化特征,研究次固结系数与前期固结压力、压缩指数、含水量和塑性指数的相关性。结果显示,次固结系数随着含水量的增加、塑性指数的增大呈线性增长;次固结系数与压缩指数的比值在正常固结下并非是一个常数;次固结系数在前期固结压力前,值小,随着加荷递增,固结系数也增加;前期固结压力之后,主要随着加荷递增,次固结系数呈由大变小的趋势。经过研究,掌握了珠江三角洲入海口正常固结软土的次固结系数变化规律,建立了次固结系数与相关物理力学指标相关关系,为珠三角洲软土变形计算提供了地区性的指导作用。 展开更多

关键词 珠江三角洲 软土 次固结系数 前期固结压力 单向固结试验

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软土屈服前后固结系数变化特征 被引量：1

6

作者 廖先斌 王强 马峰 《水运工程》 北大核心 2013年第7期54-56,83,共4页

不同荷载下软土随时间的变形特征是软基沉降设计的重点。通过进行室内高压固结试验,求得不同荷载下的固结系数及正常固结状态下软土的前期固结压力,分析软土屈服前后固结系数差异及变化特点,为珠三角洲软土的力学特性研究提供可供参考... 不同荷载下软土随时间的变形特征是软基沉降设计的重点。通过进行室内高压固结试验,求得不同荷载下的固结系数及正常固结状态下软土的前期固结压力,分析软土屈服前后固结系数差异及变化特点,为珠三角洲软土的力学特性研究提供可供参考的建议。 展开更多

关键词 软土 屈服 高压固结试验 固结系数 前期固结压力

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生物质基吸附材料对水中铜的吸附性能研究 被引量：1

7

作者 廖先斌 张小连 +5 位作者 史磊 马梦娟 陈纳 黄波 郑启明 黄润峰 《能源与环保》 2023年第7期169-174,共6页

为有效去除污染水中重金属,以4种坚果壳(开心果PI、杏仁AD、夏威夷果MF和碧根果PFB)生物质材料作为吸附剂,探讨其对水中Cu^(2+)去除效果和机制。结果表明,扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)表征,显示坚果壳生物质吸附剂具有结... 为有效去除污染水中重金属,以4种坚果壳(开心果PI、杏仁AD、夏威夷果MF和碧根果PFB)生物质材料作为吸附剂,探讨其对水中Cu^(2+)去除效果和机制。结果表明,扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)表征,显示坚果壳生物质吸附剂具有结构疏松、颗粒物较多、层状及粗糙的表面微观结构且存在丰富的—COOH、—C—O等含氧官能团。随着浓度增加时,生物质吸附剂对Cu^(2+)去除率降低,其中在10 mg/L时去除率能够达到82%~96%;与溶液pH值为3相比,溶液pH值升高至7时,PI、AD、MF和PFB生物质吸附剂对Cu^(2+)的去除率分别升高了18.0%、17.6%、17.2%和14.4%。等温吸附试验结果表明,样品PI、MF和PFB的相关系数均高于0.948,表明其吸附过程符合Freundlich模型,为多分子层吸附。 展开更多

关键词 坚果壳 废弃生物质 重金属 吸附等温线 SEM表征

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喀麦隆西海岸硬土的水理特性研究

8

作者 廖先斌 王强 +2 位作者 马秋柱 翁奕 蔡泽明 《水运工程》 北大核心 2014年第2期15-19,共5页

为了加强对非洲西海岸硬土水理特性的规律性认识,提高硬土勘察设计准确性,以喀麦隆西海岸的地质调查、钻探、现场测试和室内试验成果为基础,重点研究硬土的胀缩性、崩解性和软化性等水理性质。结果表明,研究区硬土呈现无胀缩性、弱崩解... 为了加强对非洲西海岸硬土水理特性的规律性认识,提高硬土勘察设计准确性,以喀麦隆西海岸的地质调查、钻探、现场测试和室内试验成果为基础,重点研究硬土的胀缩性、崩解性和软化性等水理性质。结果表明,研究区硬土呈现无胀缩性、弱崩解-无崩解性,多面卸荷及临水状态下软化程度高,顶面卸荷及临水状态下无软化,可直接作为重力式码头基础持力层。经过研究,初步确立了非洲西海岸硬土的水理性质指标特征,提供了硬土工程设计的参考性基础资料。 展开更多

关键词 喀麦隆 硬土 水理性质 胀缩性 崩解性 软化性

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中/欧/美岩土参数选用简析 被引量：2

9

作者 廖先斌 胡程 《港工技术》 2019年第4期113-120,共8页

中欧美岩土勘察体系不同,岩土参数的选用有共性,也有不同。通过分析中欧美不同体系下的岩土参数选用方法、标准,总结了中欧美岩土参数各自的特点及选用机理,阐明了三者之间异同点存在的原因及合理性,指出了岩土参数选用需要改进的方向,... 中欧美岩土勘察体系不同,岩土参数的选用有共性,也有不同。通过分析中欧美不同体系下的岩土参数选用方法、标准,总结了中欧美岩土参数各自的特点及选用机理,阐明了三者之间异同点存在的原因及合理性,指出了岩土参数选用需要改进的方向,为岩土设计在不同标准要求下,提供了岩土参数选用的参考依据。 展开更多

关键词 中/欧/美 岩土参数 选用 体系 标准

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原状饱和黏土静止土压力系数试验研究 被引量：12

10

作者 黄博 胡俊清 +1 位作者 廖先斌 黄雄 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期4056-4064,共9页

利用先进三轴仪进行港珠澳大桥岛隧工程原状土K0固结试验,研究不同加、卸载路径下土体静止土压力系数K0变化,分析常用经验公式及规范推荐值所估计静止土压力系数的适用性,并给出基于本次试验结果的预测公式。结果表明:港珠澳沉管隧道底... 利用先进三轴仪进行港珠澳大桥岛隧工程原状土K0固结试验,研究不同加、卸载路径下土体静止土压力系数K0变化,分析常用经验公式及规范推荐值所估计静止土压力系数的适用性,并给出基于本次试验结果的预测公式。结果表明:港珠澳沉管隧道底面处的黏土层K0基本为一定值,为0.47;粉质黏土层K0与其先期固结压力成正比,在0.30~0.45范围内,均低于规范和手册对同类土的推荐值;除土性自身的原因外,原状样的胶结作用也会使其K0降低。结构性较强的原状土,在取土后再加载的过程中,K0会先降低至低于其正常固结值,再回升并逐渐稳定。原状黏性土正常固结和超固结时,均可利用前人给出的经验公式对K0进行估计,其中内摩擦角宜为土体正常固结时的有效峰值内摩擦角。 展开更多

关键词 土力学 静止土压力系数 K0固结 正常固结土 超固结土

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珠江三角洲入海口工程地质单元层探讨

11

作者 郭晓勇 马秋柱 廖先斌 《水运工程》 北大核心 2013年第7期48-53,83,共7页

港珠澳大桥岛隧工程从满足香港、澳门和珠海三地勘察标准出发,需要建立一个符合英国标准(BS)和中国标准(GB)的工程地质单元层,为岩土工程评价提供基础依据。综合利用工可、初勘、详勘和补勘成果,根据地质成因及时代、地层岩性及物理力... 港珠澳大桥岛隧工程从满足香港、澳门和珠海三地勘察标准出发,需要建立一个符合英国标准(BS)和中国标准(GB)的工程地质单元层,为岩土工程评价提供基础依据。综合利用工可、初勘、详勘和补勘成果,根据地质成因及时代、地层岩性及物理力学性质,统一不同规范的资料,划分符合国内外勘察标准的工程地质单元层,为珠江三角洲入海口工程地质单元层确立提供基础。 展开更多

关键词 工程地质单元层 BS GB 港珠澳大桥 珠江三角洲

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砂土场地国标与美标标准贯入试验能量分析及击数转换关系研究 被引量：7

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作者 葛一荀 张洁 +6 位作者 祝刘文 程小久 廖先斌 汪华安 孔明 郑文棠 王占华 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期507-519,共13页

本文进行了美国《标准贯入测试和对开管取样的标准试验方法》(ASTM D1586-11)(美标)和中国《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)(国标)标准贯入原位测试对比试验,获得了美标、国标标贯对比数据。标贯锤击能量分析表明,美标锤击能量较国... 本文进行了美国《标准贯入测试和对开管取样的标准试验方法》(ASTM D1586-11)(美标)和中国《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)(国标)标准贯入原位测试对比试验,获得了美标、国标标贯对比数据。标贯锤击能量分析表明,美标锤击能量较国标高。利用经验贝叶斯克里金插值法考虑锤击数的空间变异性,将不同空间位置的锤击数据转化到同一位置进行比较,分别建立了考虑与不考虑克里金插值误差的美标与国标标准贯入转换关系模型,发现考虑插值误差后转换模型的模型误差显著降低。对境外液化数据库的分析表明,当采用本文提出的标准贯入转换关系后,境外液化案例与我国《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)中的液化判别方法符合程度更高。 展开更多

关键词 标准贯入 转换关系 克里金插值 插值误差 液化判别

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珠三角洲软土不排水剪强度与稠度指标相关性分析

13

作者 林琳 廖先斌 马峰 《水运工程》 北大核心 2013年第7期62-64,共3页

为了建立物理性质与力学性质之间的相关性,通过室内异向固结三轴剪切试验,获得不排水剪强度与上覆土层有效压力的比值Su/p′0,分析Su/p′0与液性指数、塑性指数和液限的相关关系,建立珠三角洲入海口正常固结软土Su/p′0与稠度指标的相... 为了建立物理性质与力学性质之间的相关性,通过室内异向固结三轴剪切试验,获得不排水剪强度与上覆土层有效压力的比值Su/p′0,分析Su/p′0与液性指数、塑性指数和液限的相关关系,建立珠三角洲入海口正常固结软土Su/p′0与稠度指标的相关公式,建立归一化特性。 展开更多

关键词 异向固结三轴剪切试验 液性指数 塑性指数 液限 归一化特性

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盾构冷冻刀盘技术在地铁隧道施工中的应用

14

作者 汪波 赵新杰 +1 位作者 廖先斌 董涛 《山西建筑》 2023年第13期167-171,共5页

基于盾构冷冻刀盘技术,以某实际工程为例,对开仓方案比选、冻结帷幕厚度确定、冻结设备选取、刀盘冻结管路布置、施工监测内容、施工参数选定、开仓清理和换刀等内容进行了分析,形成了针对水域地铁隧道冷冻刀盘技术开仓换刀的一整套技... 基于盾构冷冻刀盘技术,以某实际工程为例,对开仓方案比选、冻结帷幕厚度确定、冻结设备选取、刀盘冻结管路布置、施工监测内容、施工参数选定、开仓清理和换刀等内容进行了分析,形成了针对水域地铁隧道冷冻刀盘技术开仓换刀的一整套技术流程和技术要点,该冷冻刀盘技术在过江隧道(水深5.6 m,隧道覆土厚度15.94 m)的开仓换刀施工中是可行的,为类似工程的研究提供了参考资料。 展开更多

关键词 隧道 冷冻刀盘 盐水 开仓 常压换刀

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液氮和盐水联合冻结在盾构开仓换刀中的应用

15

作者 汪波 廖先斌 +1 位作者 董涛 赵文杰 《市政技术》 2023年第7期121-128,236,共9页

盾构法被越来越多地应用于隧道工程。盾构掘进过程中,由于地层对刀具的破坏,常需要开仓更换刀具。当常规盾构开仓方法有较大的局限性时,可以采用人工冻结法加固刀盘四周岩土层实现常压开仓换刀。针对超大埋深富水复合地层的盾构开仓换刀... 盾构法被越来越多地应用于隧道工程。盾构掘进过程中,由于地层对刀具的破坏,常需要开仓更换刀具。当常规盾构开仓方法有较大的局限性时,可以采用人工冻结法加固刀盘四周岩土层实现常压开仓换刀。针对超大埋深富水复合地层的盾构开仓换刀,提出了地面液氮垂直冻结+盾构切口环环向盐水冻结的加固方法。以珠江三角洲水资源配置工程土建施工B2标为例,分析了液氮和盐水联合冻结的总体思路、冻结壁计算、冻结壁设计、冻结孔施工、冻结效果和液氮用量等内容。研究结果表明:①该工程的液氮冻结孔的排间距、孔间距、孔深度和孔数量等设计合理;②该工程的盾构切口环环向盐水冻结管路的布置方案合理:③冻结孔的成孔效率与成孔偏差呈负相关关系;④积极冻结期的液氮消耗速度是维护冻结期的2倍。液氮和盐水联合冻结法成功应用于盾构常压开仓换刀,对于今后类似工程的设计和施工具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 隧道工程 开仓换刀 冻结法 液氮 盐水

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广东徐闻早更新世古气候变化浅析 被引量：4

16

作者 廖先斌 《广东地质》 1998年第3期32-38,共7页

广东徐闻早更新世时期的气候曾发生多次冷，暖交替，徐闻前山ＺＫ１钻孔岩心显示，下更新统为连续沉积，孢粉含量丰富，可以划分为１３个孢粉带，代表热带－亚热带气候的植物面貌，据孢粉组分的分布规律及针，阔叶树种的含量比值，可将... 广东徐闻早更新世时期的气候曾发生多次冷，暖交替，徐闻前山ＺＫ１钻孔岩心显示，下更新统为连续沉积，孢粉含量丰富，可以划分为１３个孢粉带，代表热带－亚热带气候的植物面貌，据孢粉组分的分布规律及针，阔叶树种的含量比值，可将该区早更新世分为１２个气候期，其中有８次较大的冷暖交替，相对的冷期出现在２．４８×１０＾６～２．３８×１０＾６ａＢＰ，２．３３×１０＾６～２．２３×１０＾６，ａＢＰ，１． 展开更多

关键词 孢粉带 气候期 早更新世 广东 古气候

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雷州半岛第四系底界位置的讨论 被引量：1

17

作者 廖先斌 《广东地质》 1998年第3期25-31,共7页

以徐闻前山ＺＫ１孔岩心剖面代表，讨论雷州半岛南部第四系底界位置，该底界位置在望楼港组中下部，与松山／高斯地磁极性界面大致相当，地质年龄约２．４８×１０＾６ａ。该时气候开始变冷，有孔虫和介形虫数量锐减，暖温带植物显... 以徐闻前山ＺＫ１孔岩心剖面代表，讨论雷州半岛南部第四系底界位置，该底界位置在望楼港组中下部，与松山／高斯地磁极性界面大致相当，地质年龄约２．４８×１０＾６ａ。该时气候开始变冷，有孔虫和介形虫数量锐减，暖温带植物显著增加，在雷州半岛北部，第四系底界与湛江组的底界接近，望楼港组和湛江组在雷州半岛有明显穿时特征。 展开更多

关键词 第四系 底界位置 地磁极性 雷州半岛 地层

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高原高寒构造-剥蚀地区地下水赋存特征研究

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作者 赵新杰 廖先斌 +1 位作者 谢春庆 潘凯 《四川水泥》 2021年第1期346-348,共3页

随着新基建工程在国内的快速发展,对高原高寒地区工程地质条件做更深入细致的调查与研究,才能提供给设计更合理可靠的基础资料。本次研究通过对高原高寒场地进行地形地貌、地质构造、地层岩性的调查,特别是进行专门的水文地质专项调查,... 随着新基建工程在国内的快速发展,对高原高寒地区工程地质条件做更深入细致的调查与研究,才能提供给设计更合理可靠的基础资料。本次研究通过对高原高寒场地进行地形地貌、地质构造、地层岩性的调查,特别是进行专门的水文地质专项调查,查明了典型高原高寒构造-剥蚀场地的工程地质条件,分析与确定了地下水基本类型、补径排特征、水化学成分、动态变化特点、水文地质参数,建立了地下水渗流场模型。研究总体上说明高原高寒构造剥蚀地区地下水储变量较稳定,数值上无波动,地下水渗流场较为稳定,工程建设时应注意不良地质作用影响。本次研究成果可作为高原高寒构造剥蚀地区水文地质基础数据进行利用,可作为相似工程地质条件下的设计参考。 展开更多

关键词 高原高寒 构造-剥蚀 水文地质 地下水 渗流场

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