近水平软岩边坡楔裂扩张力致滑机理研究实例

研究目的:在近水平非膨胀软岩地区,经常发生滑坡,给工程建设以及人类活动带来危害。本文结合兰渝铁路D1K641路堑工程滑坡勘察,从岩石(体)水理特性试验着手,研究非膨胀软岩遇水产生裂缝的机理,以及近水平软岩边坡变形破坏的力学机制,这对整治或预防近水平软岩边坡变形破坏具有重要实际意义。研究结论:(1)软岩遇水产生楔裂扩张力,在楔裂扩张力作用下岩体发生楔裂性崩解,强度显著降低。(2)近水平软岩边坡变形破坏模式:岩体遇水首先在楔裂扩张力作用下发生垂向楔裂破坏并向深部发展,遇到特殊层间时在楔裂扩张力、裂缝静水压力、重力、沿层面渗流水的扬压力,以及强度大大降低的综合作用下沿层间发生剪裂破坏,致使岩体失稳并向临空面滑移形成滑坡。(3)楔裂扩张力在边坡变形破坏、滑移过程中起着关键作用。     

通省隧道变质软岩变形破坏机理及减避措施研究

通省隧道穿越地层主要为元古界武当群片岩,属于变质软岩.自施工以来多次出现围岩大变形与坍塌,严重影响了隧道的正常施工.本文分析了变质软岩变形破坏的特征,研究了通省隧道变质软岩的塑性流动变形、偏压、物化膨胀、流变、应力扩容等变形破坏机理,提出了提高围岩的整体性、加强支护的强度和刚度、增加体外支撑、加强监控量测等减避围岩变形破坏的措施,可用以指导隧道安全施工.     

谷竹高速公路片岩隧道二衬开裂机理研究

片岩作为工程中典型的软岩,在隧道工程施工过程中常常诱发各类不良地质灾害。本文依托谷竹高速公路片岩隧道工程实例,通过对武当群片岩进行的X衍射矿物成分分析、吸水试验、崩解试验以及单三轴力学试验,发现其具有可塑性、膨胀性、流变性、易扰动性、损伤劣化、遇水软化、各向异性等特性。结合试验结果,从区域地质条件、围岩特性、地下水作用、地应力、设计施工等方面对片岩隧道二衬开裂成因进行了深入分析,揭示了片岩隧道二衬开裂机理。     

浩吉铁路膨胀岩高边坡降雨入渗稳定性分析

浩吉铁路卢氏盆地第三系弱胶结膨胀性极软岩边坡高度大、段落长、风险高,膨胀岩高边坡稳定性便成为控制性工程技术问题.以卢氏站103 m高的膨胀岩边坡为例,结合膨胀岩微观结构、膨胀力、干湿循环强度等力学试验成果,开展降雨和干湿循环等极端条件下边坡稳定性分析.研究结果表明:膨胀岩边坡工程设计需采取分级预加固、坡面锚固、系统防排水措施相结合的设计理念;膨胀岩剪切强度随着干湿循环次数的增加而不断减小,在干湿循环达到8次后剪切强度基本稳定;降雨和干湿循环作用下,锚索受力明显持续增加,锚固桩受力变化不明显,锚固桩对膨胀岩边坡变形和稳定的控制效果更为明显和有效;随着降雨和干湿循环次数的增加,边坡安全系数逐渐降低并趋于稳定,最终边坡安全系数为1.30,长期条件下边坡处于稳定安全状态.研究成果可为工程安全施工和健康运营提供相关理论依据和技术支持.     

软岩隧道的围岩变形计算

文献[6]在考虑软岩的剪胀、蠕变和非线性破坏准则等影响后，推导隧道的围岩变形表达式．在此基础上，考虑软岩的塑性大变形特性后，分别根据相关联与非关联流动法则，推导出圆形隧道位移解、通过计算得出：在软弱的围岩或土中，剪胀角的大小对隧道塑性区软岩位移影响很大．     

兰渝铁路木寨岭隧道长期变形监测研究

针对高地应力软岩隧道初期支护变形破坏、钢架扭曲、侵限拆换等问题,基于兰渝铁路木寨岭隧道工程,试验研究了炭质板岩的流变性质.采用人工监测和自动化监测的综合手段对木寨岭隧道支护应力进行了长期监测,提出可将监测应力分为四个等级,当监测应力在支护极限强度的2/3以下时,围岩应力可控.根据监测结果,木寨岭隧道岭脊段软岩的流变效应...     

云台山隧道膨胀岩的膨胀特性

本文通过云台山隧道膨胀性围岩岩性的研究，确认其围岩含有伊利石，绿泥石等膨胀性矿物，具有一定的膨胀性，属于弱膨胀岩，提出了膨胀岩的快速测定方法，为在膨胀岩地层中进行产析奥法的隧道施工，提供了合理的设计参数。     

广东省高液限土岩土成因及边坡病害特点与防治对策

广东省高液限土分布面积广,成因复杂。因其具有渗透性低、细颗粒含量高、微膨胀性、浸水强度低、水稳性差等工程特性,导致高液限土路堑边坡不论高低均易产生坍塌、滑坡等边坡病害,及表土溜坍、冲蚀等坡面病害。高液限土边坡是广东省高速公路边坡处治中面临的难题,而且针对高液限土边坡的防治措施研究滞后。本文首次通过总结广东省高液限土母岩种类,得出不同类型高液限土边坡的工程特点,并对工程实例的破坏机理进行了剖析。     

软岩隧道的围岩变形计算

文献[6]在考虑软岩的剪胀、蠕变和非线性破坏准则等影响后,推导隧道的围岩变形表达式.在此基础上,考虑软岩的塑性大变形特性后,分别根据相关联与非关联流动法则,推导出圆形隧道位移解.通过计算得出:在软弱的围岩或土中,剪胀角的大小对隧道塑性区软岩位移影响很大.     

基于缝合地带软岩隧道大变形机理研究

本文针对中老铁路会富莱软岩隧道在施工过程中出现的大变形问题,结合大变形破坏特征,在变形区段对围岩的物理力学性质、区域地应力、围岩松动圈等主要内容开展了试验研究,分析判定了软岩特性及等级,并通过调整支护参数,改善衬砌结构的受力状态,改进施工工艺、方法等工程措施,确保了后续施工的顺利进行。     

膨胀性岩土地区工程地质勘察

膨胀性岩土是难以处理的一种特殊岩土。结合某铁路专用线勘察，介绍其膨胀性岩土的工程特性及膨胀性判定指标，以及沿线的地形地貌和地质构造。分析了膨胀性岩土地区路堑边坡的主要病害类型，指出了南绕方案路堑范围内对工程的不利因素。经方案比选，最终选定了北侧跨河方案，避免了膨胀性泥岩对工程的危害。     

太行山隧道膏溶角砾岩工程特性试验研究

膏溶角砾岩具有强度低、土质不均、局部压缩性高的特点,属于复杂的特殊软岩,以太行山隧道Z5标段的膏溶角砾地质特征为依托,对膏溶角砾岩的地质背景、成因、工程特性等进行分析研究,判断该标段的膏溶角砾岩具弱-中等膨胀性,对混凝土无结晶类腐蚀性。     

沪宁城际铁路下蜀黏土路堑边坡设计研究

在系统总结宁镇丘陵地区长江高阶地下蜀黏土的野外分布特征、物理力学性质的基础上,分析评价下蜀黏土具有弱膨胀性、水理性差等不良工程特性。以沪宁城际铁路路基工点设计为例,详细介绍下蜀黏土路堑边坡需根据工点工程地质和水文地质条件、边坡高度,结合当地气候特点,采用绿色植物防护和工程防护相结合的原则进行处理,以及重点地段采取特殊支挡防护的设计方案,提出下蜀黏土路堑边坡勘察设计需重点关注的问题。     

堑坡岩石膨胀性评价及设计原则

本文在对我国几条铁路线所遇到的膨胀性岩石堑坡,进行大量野外工程地质调查、取样试验和分析研究的基础上,针对膨胀性岩石的复杂性和边坡病害的发育程度,采用数学统计分析方法,建立了以岩粉自由膨胀率(Fx)和岩石干燥饱和吸水率(Rdw)为指标的岩石膨胀性综合评价标准,提出了膨胀性岩石堑坡工程的设计原则.     

襄渝铁路新建二线马鞍山隧道进口滑坡分析

研究目的:提出软质岩、极软岩地段勘察、选线时应注意的工程地质问题,指出隧道洞口选线时应避免的位置。研究方法:通过分析滑坡形成的原因及滑坡性质,提出治理措施。研究结果:提出软质岩、极软岩地段铁路选线应注意的工程地质问题。研究结论:存在顺层或不利结构面时,工程施工应自上而下分段进行,严禁对坡体下部进行大面积坡脚开挖,必要时应进行稳定性检算和分析论证,并尽量避开雨季施工;对于路堑两侧基岩性质相差较大或路堑、隧道段存在极软岩的情况,开挖时应进行必要支挡工程并进行边坡监测;路堑两侧土层较厚时,应先进行支挡工程,并加强对两侧边坡的监测;铁路选线时应避开两侧边坡有较厚土层或两侧岩性相差较大的沟槽;隧道洞口尽量远离沟槽,并选择基岩出露良好、无不良地质处;对于路堑边坡,在勘察阶段应调查至两侧的坡顶及坡底,必要时应翻过山顶。对于路堑边坡应布置足够钻孔,必要时可离线路较远。对于两侧岩性差别较大,存在顺层地段、尤其是沟槽的情况,在设计时应引起注意。     

吉林市绕城高速公路倾倒边坡破坏机制及稳定性评价

对于由陡立或陡倾产状岩体组成的边坡,倾倒破坏是其主要破坏模式。在现场调研的基础上,以吉林市绕城高速公路K36+420处边坡为研究对象,利用弯曲—拉裂模型研究其破坏模型及破坏机制。研究结果表明,从坡脚开始,每个岩块的抗滑破坏验算均不稳定,因此,此边坡不存在滑动岩块组,而只有倾倒岩块组和稳定岩块组两个部分。     

红层软岩边坡稳定性影响因素分析北大核心

通过对西南地区四川、重庆、云南等地80多个红层软岩边坡野外调查资料的统计分析,建立了红层软岩边坡模型。选取坡高、岩体块度、弹性模量和泊松比为边坡稳定性影响因素,利用离散元程序进行数值分析,通过对比边坡坡脚位移量来分析各因素的影响程度。结果显示:各影响因素对边坡稳定性的影响程度由高到低分别为泊松比、弹性模量、坡高和岩体块度;随着坡率的增加弹性模量的影响权重接近泊松比。数值模拟结果与野外调查结果基本一致,验证了采用数值模拟计算方法分析边坡稳定性影响因素的可行性。     

兰渝线木寨岭隧道施工力学行为实测与分析

结合木寨岭隧道工程,对施工区域地应力进行测试,并对地应力场进行拓展分析。通过对隧道掌子面流变特性、变形速率与总变形量、围岩压力、支护压力、锚杆受力、围岩破坏范围的测试和分析,提出高地应力、软岩隧道的挤压性变形具有变形量大、变形速率高、变形持续时间长、前后期均呈"来劲"等特征,以及围岩压力以形变压力为主等结论,并建议取消拱部锚杆,加长边墙锚杆,抑制隧道变形。     

红层软岩边坡稳定性影响因素分析

通过对西南地区四川、重庆、云南等地80多个红层软岩边坡野外调查资料的统计分析,建立了红层软岩边坡模型。选取坡高、岩体块度、弹性模量和泊松比为边坡稳定性影响因素,利用离散元程序进行数值分析,通过对比边坡坡脚位移量来分析各因素的影响程度。结果显示:各影响因素对边坡稳定性的影响程度由高到低分别为泊松比、弹性模量、坡高和岩体块度;随着坡率的增加弹性模量的影响权重接近泊松比。数值模拟结果与野外调查结果基本一致,验证了采用数值模拟计算方法分析边坡稳定性影响因素的可行性。     

赣南地区泥灰岩路堑边坡稳定性分析

赣南地区某一边坡含3～10 m左右不等厚的风化泥灰岩,呈鳞片状,手感黏滑,具有膨胀性,导致山体施工过程中多次溜滑。在工程地质特征、边坡岩土特性分析的基础上,运用极限平衡法和有限元法对边坡进行了不同工况的稳定性分析,得出了边坡位移矢量图,对施工起到一定的指导作用。