泥水盾构废弃泥浆絮凝脱水机理及影响因素分析

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作者 李培 方若全 +2 位作者 顾斌兵 陈焱 方勇 《四川环境》 2024年第1期172-180,共9页

为明确泥水盾构废弃泥浆固液分离性能,提高泥浆固液分离效率,采用化学絮凝的方法对建筑废弃泥浆快速泥水分离性能进行了试验研究,开展了不同种类聚丙烯酰胺(PAM)作用下废弃泥浆絮凝沉降试验、颗粒级配试验及浊度试验研究,考察了药剂种类... 为明确泥水盾构废弃泥浆固液分离性能,提高泥浆固液分离效率,采用化学絮凝的方法对建筑废弃泥浆快速泥水分离性能进行了试验研究,开展了不同种类聚丙烯酰胺(PAM)作用下废弃泥浆絮凝沉降试验、颗粒级配试验及浊度试验研究,考察了药剂种类(APAM、NPAM、CPAM)、分子量及用量对废弃泥浆絮凝沉降特性的影响规律。试验结果表明:APAM和NPAM对废弃泥浆固液分离效果显著,CPAM对废弃泥浆并无明显絮凝作用;对于APAM而言,当其分子量分别为1200万,1600万和1800万时,废浆絮凝效果最佳时的添加量分别为0.35g/L、0.3g/L和0.25g/L;对于NPAM而言,当其分子量分别为1200万,1600万和1800万时,废浆絮凝效果最佳时的添加量分别为0.3g/L、0.3g/L和0.25g/L,且在最佳添加量的情况下,底泥体积、底泥含水率和上清液浊最小,泥浆粒径参数D50最大;APAM与废弃泥浆颗粒之间的作用方式主要是“吸附架桥连接”,NPAM与废弃泥浆颗粒之间的作用方式主要是“电性中和”与“吸附架桥连接”。 展开更多

关键词 泥水盾构隧道 废弃泥浆 泥水分离 絮凝机理

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复合地层盾构隧道管片施工病害特征及成因分析 被引量：34

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作者 苏昂 王士民 +2 位作者 何川 卢岱岳 方若全 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期683-692,共10页

上软下硬复合地层盾构隧道施工,极易发生管片裂损病害,对盾构隧道长期安全影响显著。以某地铁盾构隧道为依托,针对施工阶段管片裂损情况进行了大量现场调查,总结归纳了管片裂损分布规律及裂损特征。在此基础上,采用理论分析和扩展有限... 上软下硬复合地层盾构隧道施工,极易发生管片裂损病害,对盾构隧道长期安全影响显著。以某地铁盾构隧道为依托,针对施工阶段管片裂损情况进行了大量现场调查,总结归纳了管片裂损分布规律及裂损特征。在此基础上,采用理论分析和扩展有限单元法,系统分析了管片裂损的成因机制。研究结果表明:盾构隧道管片衬砌裂损按照所占比例由大到小依次为环向区域性剥落、纵向裂纹、边角部裂损,环向区域性剥落和纵向裂纹属于结构性裂损,边角部裂损属于材料性裂损。纵向裂纹与千斤顶推力和接触面不平整有关,其产生及扩展多沿千斤顶推力分界面分布,裂纹扩展是能量积累—释放的往复过程,表现出台阶式渐进递增的特点,开裂机制为受拉破坏。环向区域性剥落与环间错台有关,与榫槽径向允许位移量8 mm相等的错台高差是管片发生环向区域性剥落的临界值。在上软下硬复合地层采用错缝拼装进行盾构隧道施工时,应避免使用带榫管片或减小管片榫槽深度。 展开更多

关键词 盾构隧道 上软下硬地层 不良施工荷载 错台 管片病害

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盾构隧道原型管片接头抗弯性能试验 被引量：18

3

作者 张力 封坤 +3 位作者 方若全 邱月 何川 左雷彬 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第S2期220-230,共11页

盾构隧道原型管片弧形接头试验在研究管片接头抗弯性能、尤其是破坏的发展过程时更接近实际,但由于加载力系复杂,试验难度较大。文章依托某输气盾构隧道工程,开展了原型管片弧形接头抗弯试验,首先进行弧形管片接头受力分析,考虑了弧形... 盾构隧道原型管片弧形接头试验在研究管片接头抗弯性能、尤其是破坏的发展过程时更接近实际,但由于加载力系复杂,试验难度较大。文章依托某输气盾构隧道工程,开展了原型管片弧形接头抗弯试验,首先进行弧形管片接头受力分析,考虑了弧形接头接缝变形对其内力的影响,确定了弧形管片接头抗弯试验的等轴力加载方法并推导了荷载计算公式。分析了接缝面应变、螺栓应力、张开量、张开高度以及抗弯刚度随接头内力的变化规律,讨论了弧形管片接头破坏的发生发展与接头变形的关系。结果表明,弧形管片接头接缝面轴力和弯矩的相对大小、螺栓受力状态对接头抗弯性能影响较大,轴力抑制接缝张开,对接头的抗弯能力有保持作用;弯矩使得接头发生张开变形,接头抗弯刚度随其增大而减小。压弯条件下,随着弯矩的增大,接缝变形呈近似线性发展;当接头张开至螺栓附近时,螺栓受力明显增大,此时接缝变形受到一定的限制;随着弯矩进一步增长,弯矩对于接缝张开变形的控制强于轴力和螺栓对于接缝面变形的控制,接缝变形基本由弯矩控制。故随着弯矩的增长,接缝变形呈非线性变化。接头破坏过程与接缝变形的关系可分为稳定变化阶段和失稳阶段,两者的破坏特征区别明显。前者表现为出现首条裂缝和螺栓屈服,后者表现为裂缝的持续发展以及接缝面混凝土压溃。对于弧形接头,两阶段分界点为弯矩与破坏弯矩比值达到0.75~0.85,或管片直径变化率为0.35%~0.45%;对于直接头,分界点一般出现在破坏弯矩比值达到0.35~0.45,故弧形接头和直接头的抗弯性能存在明显差异。轴压比为0.0902时,弧形接头压弯破坏属于延性破坏,破坏前裂缝的发展可以分为数量增长和宽度长度扩展两个阶段。当观察到大量宽度大于0.5mm的裂缝时,弯矩与破坏弯矩比值已达到0.95~0.97。研究结果可为盾构隧道管片接头的设计和类似试验提供重要参考。 展开更多

关键词 盾构隧道 弧形管片接头 原型试验 抗弯性能 破坏过程

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水压作用对通缝拼装管片结构力学性能的影响研究 被引量：8

4

作者 梁坤 封坤 +3 位作者 肖明清 何川 谢俊 方若全 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2037-2045,共9页

以苏通GIL综合管廊工程为背景开展了通缝拼装方式下的原型试验,从水压对管片环的受力、形变及抗裂性方面着手,对通缝拼装条件下水压力对管片结构力学性能影响进行了研究。试验结果表明:①通缝拼装管片结构在拱顶位置出现较大的位移,水... 以苏通GIL综合管廊工程为背景开展了通缝拼装方式下的原型试验,从水压对管片环的受力、形变及抗裂性方面着手,对通缝拼装条件下水压力对管片结构力学性能影响进行了研究。试验结果表明:①通缝拼装管片结构在拱顶位置出现较大的位移,水压力的增大对管片结构拱顶形变和整体椭圆变形的控制有良好的效果,但管片最大单点位移相比椭圆度更易达到限值;②通缝拼装管片结构建议取单点最大形变率2‰~2.5‰作为形变控制标准;③在高水压作用下通缝拼装管片结构的纵缝张开主要发生在封顶块附近,由于该处纵缝密集、结构刚度最小、变形最大所致,水压力的增大对该处纵缝张开有明显的限制作用,且可减小相应连接螺栓的受力;④水压力的增大会较大幅度地提升管片的抗裂性能,并减小管片主筋的拉应力,但也会使主筋的压应力和箍筋应力有较大幅度的升高;⑤水压力的升高在一定程度上提高了管片结构的受力性能,但高水压使管片结构处于高轴压受力状态,易发生纵缝处的压剪破坏,该破坏具突发性。研究成果对水下盾构隧道的设计具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 盾构隧道 水压作用 通缝拼装 原型试验 受力性能

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纯压弯受力下大断面盾构隧道管片接头抗弯足尺试验研究 被引量：6

5

作者 张力 苏芮 +3 位作者 何川 封坤 方若全 徐培凯 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第7期997-1003,共7页

针对管片接头抗弯试验中接头是否处于纯压弯受力状态影响试验结果准确性问题,设计一套可使接头具有较大转动角度、保证其处于纯压弯受力状态的抗弯加载装置,并开展一系列不同轴力和弯矩下接头抗弯性能试验,试验中采用差动式位移计和应... 针对管片接头抗弯试验中接头是否处于纯压弯受力状态影响试验结果准确性问题,设计一套可使接头具有较大转动角度、保证其处于纯压弯受力状态的抗弯加载装置,并开展一系列不同轴力和弯矩下接头抗弯性能试验,试验中采用差动式位移计和应变传感器等对接头变形和螺栓应变进行测量。基于试验结果得出:1)接头处于纯压弯受力状态时,正负弯矩下管片接头竖向位移、张开量、闭合量、转角、螺栓应力随弯矩变化的曲线较为平顺;2)正弯矩下接头张开高度随弯矩变化可分为2个变化阶段,而负弯矩下受接缝面复杂变形接触关系影响,在上述2阶段变化规律之间出现了明显的"平台段";3)接头采用斜螺栓连接时,正弯矩下轴力对接头的抗弯性能影响大于负弯矩下轴力对接头的抗弯性能影响,且正负弯矩下抗弯性能的差异随着轴力的增大而减小。 展开更多

关键词 大断面盾构隧道 管片接头 纯压弯受力 抗弯足尺试验 抗弯性能

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大断面越江电力管廊隧道管片接头力学行为研究 被引量：2

6

作者 梁坤 孙岗 +2 位作者 封坤 张晓阳 方若全 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第2期135-142,共8页

为了探究盾构隧道管片接头力学性能,基于苏通GIL综合管廊隧道工程,采用有限元软件ANSYS建立用三维精细化数值模型对其接头力学参数和破坏过程进行计算和分析,并采用试验方法对接头力学行为进行分析,将试验结果与数值计算结果进行对比分... 为了探究盾构隧道管片接头力学性能,基于苏通GIL综合管廊隧道工程,采用有限元软件ANSYS建立用三维精细化数值模型对其接头力学参数和破坏过程进行计算和分析,并采用试验方法对接头力学行为进行分析,将试验结果与数值计算结果进行对比分析。结果表明:接头竖向位移、接头转角和接头抗弯刚度与接头内力关系曲线具有明显的分段线性或非线性特征,其中接头竖向位移和接头抗弯刚度与弯矩的关系曲线可以分为两段,接头转角与弯矩的关系曲线可以分为3段;轴力对管片接头的各项力学参数均有不同程度的影响;正弯矩接头的破坏始于外弧面混凝土压溃;试验得到的接头力学参数和数值计算结果均呈现出相同的变化规律,验证了数值计算的可信度。 展开更多

关键词 盾构隧道 管片接头 有限元 力学参数 破坏过程 接头试验

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螺栓对高轴压盾构管片接头抗弯性能影响研究 被引量：5

7

作者 方若全 马杲宇 +2 位作者 刘川昆 王乾屾 曹淞宇 《铁道标准设计》 北大核心 2019年第6期124-128,共5页

在大埋深、高水压等特殊条件下进行盾构隧道管片结构设计时,具有复杂接缝面的管片接头形式得到广泛运用,为具体探究其抗弯性能以及螺栓的作用,采用有限元软件Abaqus,结合具体工程实例,建立大直径盾构隧道管片接头三维非连续接触模型,针... 在大埋深、高水压等特殊条件下进行盾构隧道管片结构设计时,具有复杂接缝面的管片接头形式得到广泛运用,为具体探究其抗弯性能以及螺栓的作用,采用有限元软件Abaqus,结合具体工程实例,建立大直径盾构隧道管片接头三维非连续接触模型,针对高轴压作用下管片接头的变形特征、抗弯性能和承载能力进行对比分析。计算结果表明:(1)对于大直径盾构隧道管片接头结构,有无螺栓工况之间极限承载弯矩的差值随着轴力的增大而逐渐减小。结构体系失稳前同一弯矩下有无螺栓工况之间的张开量差值随着轴压的减小而逐渐增大;(2)高轴压作用下管片接头接缝面混凝土压溃破坏时螺栓尚未进入屈服阶段,且随着轴力的增加,有无螺栓工况下接头抗弯刚度的相对数值差异显著减小;(3)较之有无螺栓工况,对于高轴压盾构管片接头变形特征和抗弯刚度的影响而言,两种不同等级螺栓的区别不大。总体来说,随着轴压的增加,螺栓对于管片接头的变形控制和抗弯性能提升的贡献逐渐减小。 展开更多

关键词 盾构隧道 螺栓 管片接头 高轴压 变形特征 抗弯刚度

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复杂地质大直径盾构隧道列车振动响应分析 被引量：3

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作者 王爱武 蒋超 +1 位作者 戴志成 方若全 《铁道标准设计》 北大核心 2019年第8期114-119,共6页

对于高速铁路大直径盾构隧道,研究并讨论列车振动荷载对隧道结构安全性具有重大意义。以佛莞城际铁路狮子洋隧道工程为背景,基于ANSYS有限元方法,采用列车-轨道系统确定列车荷载后,计算不同工况下高速列车振动荷载对软硬不均地层大直径... 对于高速铁路大直径盾构隧道,研究并讨论列车振动荷载对隧道结构安全性具有重大意义。以佛莞城际铁路狮子洋隧道工程为背景,基于ANSYS有限元方法,采用列车-轨道系统确定列车荷载后,计算不同工况下高速列车振动荷载对软硬不均地层大直径盾构隧道结构的影响,选取不同计算模型对比分析往复荷载作用下隧道地基累积变形的特征。计算表明:(1)双线同时有列车荷载作用时,产生的动力响应更为显著,且与两车间隔的时间有关,当间隔时间为振动周期的倍数时,振动效应最大;(2)较之主应力,列车振动对隧道位移和加速度的影响更加明显;(3)双线列车振动发生时间的偏差会引起响应的振动时程曲线产生约等于Δt的偏移现象,且振动幅值也会偏移,结构的动力响应与地层的动力响应(位移、加速度和主应力)存在相似的变化规律;(4)随着列车运行时间的累加,隧道基底土的累积塑性变形逐渐增大,但随着时间推移后期的增长速率明显减慢;(5)针对佛莞城际铁路狮子洋隧道,近东莞侧隧道基底以砂土为主,建议采用Anand J.Puppala模型进行累积塑性沉降计算;近广州侧隧道基底以淤泥为主,建议采用DingQing Li模型进行累积塑性沉降计算。 展开更多

关键词 城际铁路 盾构隧道 大断面隧道 复杂地质 列车振动响应 动力分析

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浅埋偏压隧道穿越松散堆积体支护结构受力特性分析 被引量：9

9

作者 马杲宇 陈子全 +2 位作者 杨文波 方若全 李永林 《路基工程》 2019年第4期20-26,共7页

为探究浅埋隧道穿越松散斜坡堆积体时的偏压特性,基于雅康高速日地1号隧道,建立了精确的三维数值模型,运用FLAC3D进行了施工过程的力学分析,并开展了隧道支护结构体系力学行为的现场测试,对其洞口段穿越滑坡堆积体时的围岩变形机理与支... 为探究浅埋隧道穿越松散斜坡堆积体时的偏压特性,基于雅康高速日地1号隧道,建立了精确的三维数值模型,运用FLAC3D进行了施工过程的力学分析,并开展了隧道支护结构体系力学行为的现场测试,对其洞口段穿越滑坡堆积体时的围岩变形机理与支护结构非对称受力特性进行了深入研究。结果表明:隧道周边围岩的变形具有显著的非对称特性。初期支护承受较大的荷载,最大围岩压力出现在深埋侧。与变形和围岩压力分布的情况相反,二次衬砌的最大轴力出现在浅埋侧。隧道二衬的安全系数较低,需要较长的时间才能稳定,为了确保隧道运营期间的安全,应适当增加二衬厚度。 展开更多

关键词 偏压隧道 松散堆积体 数值分析 现场监测 长期安全性

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高速公路建设期环境网格化监测系统研究

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作者 方若全 徐杰 +1 位作者 杨友森 明珠 《资源节约与环保》 2022年第12期63-66,共4页

为了提高交通工程行业空气环境污染监管能力,推动行业高质量可持续发展。文章提出一种网格化环境在线监测方法,通过物联网技术,采用B/S架构,构建高速公路建设期环境在线监测系统,并以省控网格、增补网格及项目网格为主体,建立三级网格... 为了提高交通工程行业空气环境污染监管能力,推动行业高质量可持续发展。文章提出一种网格化环境在线监测方法,通过物联网技术,采用B/S架构,构建高速公路建设期环境在线监测系统,并以省控网格、增补网格及项目网格为主体,建立三级网格化监测体系。同时,以江阴—靖江长江隧道为例,对PM_(2.5)、PM_(10)及O_(3)浓度进行实时监测。研究结果表明:高速公路建设过程中主要污染物为PM_(2.5)和PM_(10),总体占比超过80%;该系统能够准确监测环境污染物,对实际工程建设的环境监测具有参考意义。 展开更多

关键词 高速公路 建设期 网格化 环境污染 监测系统

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粉质黏土地层盾构废渣回收制备免烧建材试验研究 被引量：1

11

作者 田扬 陈焱 +4 位作者 方若全 刘杰 苏昂 游少强 方勇 《现代隧道技术》 CSCD 北大核心 2023年第5期269-276,共8页

为解决泥水盾构隧道施工中废弃泥浆难以处置、污染环境、回收利用困难等问题,以粉质黏土地层盾构废浆经过压滤处理后的废渣为研究对象,提出了利用废渣制备免烧建材的方案。研究不同固化剂体系对免烧试样单轴抗压强度的影响规律,获取最... 为解决泥水盾构隧道施工中废弃泥浆难以处置、污染环境、回收利用困难等问题,以粉质黏土地层盾构废浆经过压滤处理后的废渣为研究对象,提出了利用废渣制备免烧建材的方案。研究不同固化剂体系对免烧试样单轴抗压强度的影响规律,获取最优固化剂种类、掺入比及合理的河砂掺入量。研究结果表明:(1)以盾构废浆压滤处理后的废渣制备免烧建材技术具有可行性和实用性,制得的免烧建材强度满足《非烧结垃圾尾矿砖》(JC/T422—2007)MU15等级产品要求;(2)水泥作为固化剂制备的免烧试样强度显著高于石灰作为固化剂制备的试样强度,且水泥的最适宜掺入量在20%~30%之间;(3)复合固化剂中水泥石灰之比宜为3∶1,才能达到最佳的固化效果;(4)废渣与河砂的掺入比在3∶1时,能够最大程度利用废渣,同时免烧试样符合规范要求的强度和耐久性指标。 展开更多

关键词 盾构废渣 固化剂 免烧建材 配比设计 再利用

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江阴靖江长江隧道总体方案设计及结构选型

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作者 苏昂 张心源 +1 位作者 陈稳 方若全 《中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术》 2024年第3期0179-0182,共4页

江阴靖江长江隧道是S90高速公路的控制性工程,隧址河势、通航及岸线条件复杂,地质条件差,生态环保要求高。拟建工程需符合长江干线过江通道布局规划及大力推进中下游黄金水道建设背景,充分考虑岸线保护、规划开发、通航、港口、码头、... 江阴靖江长江隧道是S90高速公路的控制性工程,隧址河势、通航及岸线条件复杂,地质条件差,生态环保要求高。拟建工程需符合长江干线过江通道布局规划及大力推进中下游黄金水道建设背景,充分考虑岸线保护、规划开发、通航、港口、码头、锚地、河势及防洪等控制因素影响,确定线路平纵方案,采用盾构法施工,其中过江段隧道全长为6408m,最大纵坡2.9%。从建筑限界、管线铺设、防灾救援安全性等方面对比,最终采用外径15.5m,内径14.2m的双洞六车道盾构方案。 展开更多

关键词 过江通道 盾构 选线 冲刷 建筑限界 结构选型

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