机场基岩上覆土层地基处治研究

为研究机场基岩上覆土层地基垫层强夯法、强夯置换墩法处治工艺,以某地级市机场新建工程为依托,通过标准贯入试验、固体体积率检测、压实度检测等对处治前后地基进行对比分析。结果显示,强夯后土层强度提升幅度为0.8~2.0,且较深处土层强度增幅较大;基岩上覆土层在经过4000 kN·m强夯处治后,干密度和黏聚力均有所提高、含水率减小且固体体积率可达到81%以上的设计要求,但8000 kN·m夯击能对基岩上覆土层的处治效果不好;强夯置换墩法处治后土层强度明显增大,提升幅度为0.7~2.0倍,固体体积率达到82%;建议基岩上覆土层厚度在2 m以内的直接采用换填处治,厚度小于6 m的采用垫层强夯法处治。     

昆明新机场红粘土边坡地基处理试验研究

针对昆明新机场验证试验小区红粘土边坡及岩溶破碎带,分别进行强夯法和清爆换填法处理,并通过载荷试验验证其处理效果。结果表明:破碎带清爆换填后的地基承载力特征值达到400kPa,强夯面平均沉降量为30cm,效果明显;对于埋设较浅的溶蚀破碎带,建议首先爆破揭顶,分层回填块石后采用强夯处理;红粘土边坡强夯后的地基承载力特征值为210kPa,变形模量为1.74～2.14MPa。关键词:红粘土;边坡;岩溶破碎带;强夯法;清爆换填法     

孔内深层强夯桩处理软弱地基试验

孔内深层强夯桩法(DDC桩法)是一种预先成孔,然后分层回填填料并夯实的地基处理工艺。对于西南地区机场软弱地基土而言,利用挖方区开挖的石料采用孔内深层强夯法进行地基处理是一个经济合理的设计方案选择,但目前缺乏较为系统的试验研究。本文以武隆机场试验段为例,采用室内基本物理力学指标试验、波速测试、载荷试验、动力触探、固体体积率检测、地面高程测量、桩体现场直剪试验、桩土应力监测等室内和原位试验,全面系统地证明了采用孔内深层强夯法处理软弱地基具有良好的处理效果。本文的研究成果为DDC桩在机场软弱地基处理中的应用和推广提供了丰富的试验数据和实践经验,对类似工程的设计和应用提供了良好的借鉴案例。     

齐岳山隧道岩溶发育特征与溶洞处治技术研究

为解决复杂岩溶隧道溶洞处治难题,以利万高速公路谋道连接线工程齐岳山隧道为依托,调研隧道施工过程中揭露的26处溶洞,分析溶洞的发育规模、充填特性、含水特性、发育位置与地质成因,采用数值模拟的方法研究特大型溶洞对隧道围岩变形的影响规律,通过案例分析探讨隧道不同位置溶洞处治技术。结果表明： 1）隧道揭露中型溶洞最多,大型溶洞次之,小型和特大型溶洞最少,揭露溶洞多为无充填或部分充填的干溶洞,发育位置主要集中于掌子面; 2）隧址区气候和水文地质条件利于岩溶发育,但由于隧道高程较高,地下水位接近或低于隧道设计标高,未揭露含水溶洞; 3）溶洞与隧道交接部位隧道围岩位移量最大,需加强支护; 4）形成隧道不同位置、不同规模溶洞的处治技术与原则并应用到工程实际中,后期运营结果证明溶洞处治效果良好。 溶洞处治应建立规范化超前探测、标准化处治流程、模块化处治技术及针对性处治方案。     

桂林岩溶地基中的不良地质现象及治理

介绍桂林岩溶地基中主要的不良地质现象,说明主要由渗透潜蚀作用、真空吸蚀作用、崩解作用、人为影响因素等形成.对溶洞地基治理措施,一般采用灌注混凝土或采用钢管护壁处理;对土洞或岩溶塌陷地基,一般先在洞内灌入碎石、砾石,或灌入混凝土,然后再进行压力灌浆;对于分布在红粘土软弱下卧层,可直接采取水泥压力灌浆处理.     

表观密度计算固体体积率的试验研究

结合贵州某高填方机场地基填石置换强夯工艺固体体积率的检测,提出了利用平均表观密度计算固体体积率的方法,对比分析了该方法及颗粒密度计算法和平均毛体积计算法与压实度的对应关系,结果显示采用平均表观密度计算固体体积率的方法在该工程中更为适宜。     

强夯法在娄新高速公路岩溶和塌陷地基处治中的应用

结合娄新高速公路岩溶和塌陷地基处治案例,对强夯法的设计、施工和质量检测方法进行阐述,重点分析了试夯设计过程,并通过检测数据进行验证和评价,对强夯法处理高速公路软土地基的设计和应用展开讨论。     

岩溶地区公路修筑技术研究

为解决岩溶地区公路建设面临的工程技术、环境保护和可持续发展等诸多难题,通过大量调研分析、室内外试验、理论分析和数值计算,对岩溶地区公路建设中地质勘察、基础稳定性评价、筑路材料资源利用、工程病害处治和岩溶环境保护等五大方面的关键技术进行系统研究.开发了隐伏溶洞顶板变形监测技术与装置,隐伏溶洞精细探测技术,建立岩溶地区公路工程综合勘察技术体系;提出含隐伏溶洞地基公路路基稳定性评价方法、桥基承载力确定新方法;揭示岩溶水作用下路基变形破坏机理,提出相应公路岩溶病害防治技术;研发了路面抗滑耐磨材料、机制砂高性能混凝土;提出岩溶生态环境影响评价方法、公路路域植被变化规律,研发了岩溶水污染控制技术与处理设施等.     

岩溶发育区公路路基强夯处治方法研究与应用

该文首先通过离散-连续耦合数值模拟,研究一定夯击能作用下,不同跨度溶洞顶板的破坏模式。随后建立溶洞顶板跨度与击破顶板所需夯击能的关系,提出路基范围内未击破溶洞最大跨度的估算方法,在此基础上,可实现对路基作用下的溶洞地基进行稳定性评价,并视结果在路面基层设置双层配筋连续混凝土板进行加强,消除未击破溶洞塌陷威胁。最后,总结提出溶洞区路基强夯处理方法：根据初步勘察资料,选用一定夯击能对溶洞区进行大面积强夯,其间,对击破溶洞进行充填处理;对未击破溶洞进行稳定性评价,若稳定性验算不通过则在路面基层进行加固处理。这种方法无需查明路段内所有溶洞分布及其几何特征,能经济、高效地消除溶洞区路基的塌陷隐患,具有推广应用价值。     

强夯法加固湿陷性地基关键技术研究

中国湿陷性黄土分布较广,在湿陷性黄土地基上进行工程建设时,必须考虑因黄土的湿陷性引起的附加沉降对工程可能造成的危害,所以应选择合适的地基处理方法,消除或避免因土质湿陷性造成的工程危害。该文以某机场二期飞行区土方地基处理工程为依托,对原地基进行强夯处理,通过现场测试和室内试验对比,分析地基处理后土体的物理力学指标,研究采用强夯法处理后湿陷性黄土地基的承载力、地基的有效影响深度与地基处理后土层的湿陷系数。结果表明:200t·m终夯面以下5m深度内,强夯后土基的压实度都达到80%以上,湿陷性均被消除,已达到建设标准。     

隧底溶洞处理后衬砌的受力分析

隧道底部溶洞处理时,存在填充物弹性模量大于围岩弹性模量现象,影响衬砌受力状态,可能导致裂缝的产生。针对这一问题,以温克尔弹性地基梁理论为基础,对溶洞处理后衬砌的内力和位移进行计算,并结合数值模拟结果进行对比分析。主要研究结论如下： 1）溶洞填充物对衬砌起支撑作用,引起溶洞与围岩交界处附近出现较大剪力和弯矩; 2）溶洞段衬砌拉应力增大较快,应加强此段衬砌结构的配筋,加设抗弯和抗剪钢筋,提高结构抗拉及抗剪能力,达到抑制裂缝产生的目的; 3）确保溶洞填充物尽量与围岩弹性模量相近,交界处介质的弹性模量连续递变,以改善溶洞段衬砌的不利受力状态。     

岩溶隧道与下部溶洞间安全距离预测模型研究

为了完善现有的岩溶隧道与溶洞间安全距离预测模型,在已有的二维预测模型基础上,利用正交试验和数值模拟方法,同时对数值试验结果进行多元线性回归分析,得到包括溶洞空间形态在内的多因素共同作用下的岩溶隧道安全距离三维预测模型。该模型能够定量地预测隧道埋深、围岩水平、溶洞跨度、水平方向夹角及溶洞高跨比5个因子对隧道底板与下方溶洞之间所需安全距离的影响,进而预测所需的安全距离。最后将该预测模型用于实际工程,其结果与现场实际采用的安全距离差别不大,从而说明该模型具有一定的可靠性。     

武汉地区岩溶发育特征及地铁工程中岩溶处理

以武汉地铁岩溶专项勘察资料和地铁工程中岩溶处理案例为依据,采用综合统计方法分析岩溶发育特征和规律,总结地铁车站、区间隧道穿越岩溶区时的处理方法。研究表明武汉地区岩溶为浅层岩溶,主要在岩面以下0~15 m范围发育,表现为溶洞、溶沟、溶槽,钻孔遇洞率约50%,线岩溶率约6%,溶洞埋置越深填充率越低。岩溶区主要分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ3种地质结构类型并对应高、中、低3种岩溶塌陷风险区。根据岩溶地质结构类型分类总结武汉地铁建设中采取的注浆填充、岩层注浆帷幕、土层隔离、旋喷加固及围护结构入岩等处理措施。     

湖南省道S322线嘉宁段岩溶路基稳定性数值模拟分析与处治

在公路建设中,由于岩溶存在,又受荷载等因素影响,可能导致溶洞坍塌。以湖南省省道S322线嘉禾到宁远段为依托,对其下伏溶洞处理前后路基稳定性进行了数值计算,并进行了对比分析,探讨了不同顶板厚度对溶洞路基稳定性的影响。采用注浆与加铺混凝土盖板的综合加固法处理溶洞路基,取得了较好效果。     

强降雨条件下岩溶地质环境因素对隧道安全性的影响序列研究

为探究岩溶地质环境因素对隧道工程安全性的影响序列问题,采用室内模型试验方法,考虑岩溶隧道的溶洞布置形态、节理面倾角、溶洞直径、溶洞与隧道间距等地质环境因素,以湘粤岩溶地区典型公路隧道为依托进行试验研究。主要结论如下： 1）隧道衬砌表面孔隙水压力主要受到节理面倾角和溶洞布置形态的影响,且节理面倾角的作用要强于溶洞布置形态,竖向正交布置溶洞截面孔隙水压力变化区间约为斜向布置截面的10倍,而衬砌0°测点位置孔隙水压力变化区间约为180°测点位置的10倍; 2）衬砌表面土压力的影响序列为溶洞布置形态、节理面倾角、溶洞直径、溶洞与隧道间距; 3）节理面倾角和溶洞直径的增大均导致土压力的减小,溶洞距离和倾角之间符合l<-0.4θ+30时,衬砌顶部有明显的受压增大趋势。研究结果对岩溶区隧道灾害的研究具有一定的参考意义。     

铁路岩溶地区多变量作用下的桩基承载特性分析

依托汉巴南铁路某桥梁桩基础工程,采用FLAC3D软件建立岩土-溶洞-桩基础三位一体的计算模型,分析岩溶地区桩基础在溶洞跨度、顶板厚度及溶洞形态多变量共同作用下的承载特性。结果表明：厚跨比不变时,顶板厚度的变化对桩基承载力的影响更为显著;长方体和圆柱体溶洞形态条件下的岩溶桩基安全厚跨比临界值选为1,而椭球体形态条件下的岩溶桩基安全厚跨比临界值选为2/3。通过顶板厚度对桩端承力影响曲线、顶板厚度对桩侧摩阻力影响曲线进行拟合,得到修正后的影响因子,进而对桩基经验公式进行修正,由修正后的经验公式所计算出的桩基极限承载力更贴合岩溶地区的实际情况。     

岩湾隧道特大型溶洞处治技术

湖北恩利段高速公路岩湾隧道ZK250+135~+166段有特大型溶洞发育,隧道穿越溶洞中部,周边存在大范围的空腔,采用普通结构隧道无法跨越。为了保证施工安全、运营安全及工程进度,采用洞渣回填、桥跨和拱形防护等处治措施,即:洞渣回填至仰拱顶作为施工通道及拱形防护的基础;桥梁作为行车道部分,上部结构采用2×16 m的连续组合梁桥,下部构造桥墩采取桩基接帽梁、扩大基础桥台;拱形防护(钢筋混凝土套拱+混凝土护拱和沙袋缓冲层)座落在回填的洞渣上,防止可能发生的洞顶坍塌对隧道防护造成结构性破坏。施工和运营初期的实践证明,该溶洞处治技术措施可靠、合理,可以确保隧道施工安全及运营安全。     

某岩溶地区隧道溶洞处理关键技术研究

溶岩地质对于桥梁、隧道桩基础的施工与设计存在较大的影响和制约,本文以广州市设计之都地下环路工程为依托,对在敏感区域大型溶洞群下的桩基施工进行探讨,通过桩基施工前进行溶洞预处理,施工完成后再进行后注浆处理等措施,为同类项目提供一种可供参考的经验做法。     

圆梁山隧道粉细砂充填型溶洞钻孔注浆快速施工技术

圆梁山隧道是渝怀线最长的铁路隧道,全长11068m,是典型的岩溶隧道。隧道施工过程中共揭露了5个大型充填型溶洞,其中施工难度最大的2#溶洞为高压富水深埋粉细砂充填型溶洞。以该溶洞钻孔注浆施工为例进行了工效分析,并从注浆参数、注浆材料、机械配套和劳动力组织等几个方面对圆梁山隧道粉细砂充填型溶洞的钻孔注浆快速施工技术进行了探讨。