浏醴高速公路风化花岗岩路用特性试验与铺筑方案

为保证路基的稳定性和耐久性,针对浏醴高速公路通过风化花岗岩地区,开展利用风化花岗岩材料路基路用特性试验研究,进行了室内物理力学强度试验和现场压实碾压试验。在深入风化花岗岩填料的液塑性实验和CBR实验、风化花岗岩静碾压实机理分析、风化花岗岩路堤碾压过程分析和风化花岗岩路基填筑试验研究的基础上,提出了风化花岗岩路基的处理和施工技术,有效地解决了浏醴高速公路填挖平衡、节约用地、实现环境保护的目的。     

便携式落锤弯沉仪在花岗岩风化料路基检测中的应用

为了确定花岗岩风化料路基模量与弯沉的快速检测方法,针对不同的花岗岩风化料路基进行了便携式落锤弯沉仪(PFWD)检测法与贝克曼梁法以及承载板法的现场试验研究.通过试验,得到了花岗岩风化料路基动静模量与动静弯沉间的关系.研究表明:PFWD测得的花岗岩风化料路基动静模量与动、静弯沉存在良好的线性关系,可用于该种材料路基弯沉及模量的快速检测和评价.     

全风化花岗岩路基填料应用的造价分析

鉴于浏醴高速公路穿越风化花岗岩地区,开展了沿路94、96区填料分布调查,进行了15标段、16标段、17标段加工填料性能和风化花岗岩试验段94、96区填料方案比选.为保证路基的稳定性和耐久性,在对风化花岗岩进行室内物理力学强度试验和现场压实碾压试验的基础上,通过取土方案经济估算分析,提出风化花岗岩路基的施工技术.     

湖南省风化花岗岩残积土路基填筑技术研究

湖南省湘西、张家界、岳阳、娄底等地广泛分布着强(全)风化花岗岩。强(全)风化花岗岩残积土作为路基填料,具有岩质较软、结构松散、粘结力小、持水性差、碾压成型困难等工程特性。通过对湖南省典型强(全)风化花岗岩路基填料进行室内试验研究和路基现场填筑试验,获得了湖南省典型强(全)风化花岗岩物理性质和分类特征,形成了强(全)风化花岗岩路基填筑的最优压实施工工艺。研究成果可为公路工程路基设计和施工建设提供依据。     

花岗岩的三维网植被护坡技术与工程实践

结合潭市互通及连接线绿化工程实践,介绍风化花岗岩的土壤特性及利用路基表土营造林草生长基质的优点,系统阐述风化花岗岩的三维网植被护坡技术、施工方法及取得的效果,提出了三维网植被护坡技术能快速形成林草植被,绿化固土,是风化花岗岩边坡最优的生态防护方式。     

赣南花岗岩残积土基本物理特性与路用性能研究

为解决赣南山区花岗岩残积土填料的合理处治利用问题,依托江西安远至定南段高速公路建设项目,采用野外调研、统计分析、室内试验与现场试验等手段,对沿线花岗岩残积土的风化成因、粒度特征、结构特征、路用性能、填料处治与路基病害等问题进行研究。结果表明:赣州南部地区花岗岩残积土最为发育,且均含有较多黏土矿物,根据粒径组成可分为黏性土、砂质黏性土与砾质黏性土;不同类型花岗岩残积土的宏、微观结构特征差异明显;黏性土、砂质黏性土与砾质黏性土的天然含水率依次增大,击实性能与CBR强度依次降低,且各类填料均具有明显浸水崩解性;总体而言,赣南各类花岗岩残积土填料的基本物理性质及路用工程性质差异较大,天然状态下砾质黏性土的路用性能较好,而砂质黏性土与黏性土属于路基过湿土,填筑时需采用无机结合料改良。花岗岩残积土路基填筑后,常见病害可分为坡面冲刷破坏、路基开裂与浅层滑移破坏及路基不均匀沉降破坏。为减轻和解决填方路基病害问题,填筑时应根据填料性质分别采取处治利用方法,并需结合区域地质情况、降雨特点及路基病害成因,适时调整路基的填筑与防护方案。     

风化花岗岩区软土发育特征及治理

对发育于临湘至长沙高速公路花岗岩区软土的成因、分布、组成、力学特征等进行了分析对比,对软弱土进行了划分,同时对软土及软弱土发育与风化花岗岩的生成关系进行了讨论。对不同成因的软土提出了相关的治理方案。     

江西花岗岩残积土分布及路用性能研究

通过对比不同规范,明确花岗岩残积土与全风化花岗岩的区别;通过文献调研与现场勘察,确定江西花岗岩残积土分布状况;对30处代表性花岗岩残积土试样进行物理力学性能试验,对天然状态下花岗岩残积土路基进行压实试验,调研在建花岗岩残积土路基边坡稳定状况,明确其工程特性。试验结果表明:江西花岗岩残积土主要分布在赣南地区,风化程度相对较低,天然含水率高,部分细粒土具有高液限特性,细粒土含量较少,以砂性土为主,工程性质较差,一般只适用于下部路堤部分填筑,用作上路床填料时需进行处治;在天然状态下难以压实,在持续降雨作用下,路基边坡容易出现开裂和滑塌。     

海南省文琼高速公路花岗岩路段工程地质特征研究

花岗岩风化岩与化岗岩残积土是工程地质勘察中一种常见的特殊性岩土。根据文琼高速公路工程地质勘察中所揭示的地层情况,将钻探岩芯野外鉴别与原位测试相结合的方法对地层进行划分是较为合理的。对花岗岩残积土遇水物理力学性质发生显著变化及花岗岩风化岩的不均匀性进行论述,分析了形成原因,就公路路基、边坡、桩基等工程在设计与施工中所遇到的工程地质问题提出了建议和处治方案。     

跨海隧道风化槽围岩力学特性研究

厦门海底隧道工程是我国建设的第一条海底公路隧道。隧道在建设过程中穿越F1、F2、F3、F4四条断层破碎带,破碎带处洞体围岩软弱、破碎,岩体主要为风化破碎类花岗岩。该类岩体尤其是强风化花岗岩强度低,压缩性高,自稳和自承能力差,给隧道衬砌结构的设计和施工工艺的选择方面带来一系列特殊的问题。本文主要通过对风化破碎类花岗岩(主要包括微风化花岗岩和强风化花岗岩)试样进行一系列的室内试验,重点研究风化槽花岗岩的力学行为,建立适合风化槽围岩特点的流变力学模型。本文的研究成果为海底隧道风化槽隧道围岩注浆加固和衬砌设计提供可靠依据和技术支撑。     

基于桥头跳车动力作用影响的台背回填处治技术研究

在考虑车辆动力模型及路桥过渡段不平整几何模型的基础上,采用3轴9自由度车辆运动动力模型,结合弹塑性动力有限元方法,建立可用于分析路桥过渡段车辆振动荷载作用的路基路面动力响应三维有限元模型,计算结果表明,由于路桥高差的激振,车辆将产生一定幅度的垂向和俯仰运动,路面受到的最大动力荷载作用在距离桥头10～30 m范围内;考虑到通平高速公路1-5合同段主要分布为全风化花岗岩,试验结果表明,当地全风化花岗岩填料0.075 mm通过率越小,渗透性越好,可采用强度相对高、颗粒粗的全风化花岗岩填料进行台背回填,其他标段则采用符合规范要求的碎石土填筑。     

基于属性识别理论的风化花岗岩边坡施工安全动态评估

针对风化花岗岩边坡施工期安全影响因素多、机制复杂等特点，采用属性识别理论提出了边坡安全监测单元属性正常度评价标准，构建了基于安全监测的风化花岗岩边坡施工安全动态评价模型，实现了基于边坡施工期自动化安全监测数据的边坡施工安全动态评估，为边坡施工安全风险调控奠定了基础。     

高速公路花岗岩风化料改良土性能的试验研究

为研究全风化花岗岩用作新建郑石高速公路路基填料的适宜性,基于全风化花岗岩风化料的矿物成分、颗粒分析等工程性质的分析结果确定其不能直接作为路基填料。选用水泥材料进行改良,对不同掺量的混合料进行了无侧限抗压强度试验、压实试验及疲劳试验,确定对全风化花岗岩风化料进行改良所需最佳水泥掺量为5%,并得到相应的疲劳周期;现场试验路段沉降变形的检测结果表明,沉降符合高速公路路基设计要求。     

不同地层注浆加固方案与施工技术研究

通过分析致密干燥细砂、人工素填土、动水条件下全风化花岗岩等不同地层的物理力学特性及工程加固目的，提出注浆加固方案和施工技术并组织实施，达到了预期效果。总结得到:致密细砂地层通过新型钢花管注浆工艺结合水玻璃氯化钙复合注浆液，可得到较好的扩散半径和加固强度；人工素填土地层建筑物的不均匀沉降，可通过周边花管帷幕注浆结合基底开孔式布袋注浆桩，达到可靠的加固效果；动水条件下，全风化花岗岩地层采用袖阀管单管交替注入水泥水玻璃双液浆，可达到理想的加固效果。     

基于实时位移监测的风化花岗岩边坡安全风险动态调控技术

基于风化花岗岩边坡岩土体特性、开挖过程及防护结构施工工序,确定了边坡施工安全监测的重点部位,建立了以坡体位移监测为核心的自动化安全监测系统。通过安全监测信息反馈对风化花岗岩边坡安全风险进行动态评估,并结合工程实例,提出了边坡施工安全动态调控技术流程。     

燕山山区竖向岩石锚杆基础的破坏形式及应变特征分析

根据现场试验,从锚杆基础破坏前后的形态、地面隆起变形测量、裂缝展开测量等分析,研究燕山区强风化花岗岩和片麻岩中竖向锚杆基础的破坏形式;通过量测锚杆基础不同荷载条件下不同深度的应变,分析强风化岩体中的锚杆基础的应变特征;通过在同一荷载条件下对不同长度锚杆基础施加竖向荷载,得出该区域范围强风化花岗岩和片麻岩中竖向锚杆的最优长度经验值。为该竖向岩石锚杆基础的应用提供实践经验。     

高速铁路花岗岩全风化物填料改良试验研究

花岗岩系为主的侵入岩全风化物，是一种具有特殊物理力学特性的特殊土，遇水具有崩解性，用作路基填料时，雨季易发生压缩变形、边坡冲刷等病害。通过室内试验研究了花岗岩系全风化物及其物理改良填料的工程性质，并在某高速铁路进行了现场填筑试验。试验结果表明，全风化物改良填料的物理力学性能能满足高速铁路路基工程的要求。     

白石岭隧道坍方冒顶的处理与经验体会

重点介绍深圳市白石岭大断面公路隧道,在全-强风化的花岗岩及第四系坡、残积土施工中遇到花岗岩微风化球体的不良地质条件。由于大气降水、围岩渗水致使围岩缺乏自稳性,造成隧道连续大规模坍方冒顶,并列举典型事例,介绍事故处理措施、过程和效果,对施工中的经验教训进行了归纳总结,提出一些看法和建议。     

孔中雷达法探测孤石的研究

盾构在花岗岩风化地层中掘进存在着极大风险,为解决花岗岩风化残留体精确探测的难题,采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法对孔中雷达法探测孤石进行研究,研究表明： 1）采用孔中雷达法,配置100~200 MHz孔中天线,在地层差异明显的情况下能探测出测孔周围3~5 m、粒径在0.7 m以上的孤石; 2）在不均匀地层中,不同粒径的孤石在雷达探测剖面上的反射波信号响应特征差别很大,通过反射波的强度和速度可判断出孤石的大小和埋深; 3)在花岗岩风化地层中的现场试验探测结果与实际吻合,证明采用孔中雷达法探测孤石可行。孔中雷达法既能充分发挥钻孔的作用,又能在增加成本较小的情况下精确探测出隧道沿线孤石的分布情况,具有较好的推广应用价值。     

水泥浆液黏度对全风化花岗岩注浆加固效果的影响

水泥浆液是隧道与地下工程水害治理与地层加固的常用注浆材料。针对利用水灰比调节水泥浆液黏度的传统方法在注浆治理工程中存在的局限性,通过掺加2种外加剂实现了水灰比为1：1的水泥浆液的黏度和流动度在一定范围内动态可调。选取典型工程中遭遇的全风化花岗岩为被注介质,开展了注浆模拟试验,研究了不同黏度浆液在全风化花岗岩中的扩散规律,分析了浆液黏度对注浆加固效果的影响机制。研究结果表明：水泥浆液在被注介质中整体呈现劈裂扩散模式,随着浆液黏度的增大,主劈裂浆脉扩展形态由"三叉形"逐渐向"折线形"转变,主浆脉宽度变厚,被注介质的单轴抗压强度和抗剪强度不断提高;在水泥浆液黏度为24.6 s时,加固土体的单轴抗压强度提高了87%,内聚力和内摩擦角分别提升了220%和46.6%,内摩擦角与抗剪强度随浆液黏度的变化趋势基本一致,可见内摩擦角的提升可作为影响被注介质抗剪性能的关键指标;临近18.8 s的浆液黏度是浆脉扩展形态转变和被注介质强度增长速率变化的敏感黏度。研究成果可为全风化花岗岩及类似地层注浆治理工程中的注浆材料选型、黏度调控及加固效果评价提供技术参考。