川西全强风化卵石土边坡稳定性影响因素分析

研究目的:四川西部地区分布大量的全强风化卵石土(Q₂、Q₃)地层,该类边坡遇水易软化失稳,出现垮塌、溜坍等灾害。以川西铁路典型边坡工程为依托,利用颗粒流数值模拟分析该类边坡破坏及发展的全过程动态问题,研究坡率、坡高、含水率三种因素对边坡稳定性的影响,获得敏感性顺序,提出边坡设计时坡率、坡高的控制建议,为风化卵石土地层的边坡工程建设提供技术支撑。研究结论:(1)全强风化卵石土边坡整体失稳时符合牵引式滑动特征,滑体呈现散体状;(2)该类边坡稳定性因素敏感性顺序为：坡率>坡高>含水率,当坡率由1∶1.5增加至1∶0.75时,边坡稳定性系数降幅达1.9,含水率由14%增加到16%时,软化作用明显,坡高较小时边坡更稳定;(3)建议边坡设计时,坡率小于1∶1.25,坡高控制在8 m以下,并做好防排水措施,使边坡含水率控制在14%以下;(4)本研究可为川西地区全强风化卵石土边坡稳定性分析和防护设计提供依据。     

贵广铁路榕江车站卵石层路堑拉槽边坡隔水加固设计

贵广铁路榕江车站路堑挖方位于卵石层内,线路临近自然河沟,段内百年水位在地面以上3 m左右.通过方案比选确定了最佳隔水加固措施,并对贵广线榕江车站路堑边坡隔水咬合桩的变形及安全性进行了分析研究,采用有限元法对百年水位下的路堑边坡进行了模拟计算,分析了咬合桩和路堑在百年水位下的安全稳定性,并为工程单位进行设计和施工提出了建...     

岩溶隧道突水机理研究

岩溶隧道修建过程中极易发生突水灾害，是工程界的热点及难点问题。针对岩溶隧道突水机理进行讨论剖析，首先将其概化为灾害源、突水通道形成及防突层岩体破坏3个过程，并将岩溶隧道防突层破坏类型分为整体拉剪破坏、水力劈裂、充填体渗透滑移、关键块体缺失以及综合型突水模式。结合典型案例并利用数值模拟或理论分析对相应的破坏机制进行研究，指出实际工程中的突水多为综合型突水模式，是多种突水类型相互联系、相互作用的综合结果，且不同突水类型在一定条件下存在相关的连续性和递进演化关系。     

土钉技术在复杂软土深基坑支护中的应用

土钉技术常用于粒状土及砂卵石层等地层边坡或深基坑支护 ,在软土深基坑支护工程中的应用较少 ,并存在一些问题。以立式风洞深基坑为例 ,对土钉技术在软土深基坑支护工程中的有关问题进行了探讨分析 ,分析结果及实践表明 ,土钉技术可以应用于复杂软土深基坑的支护     

“CSM+TRD”技术在全鑫园工程基坑支护中的应用

CSM及TRD施工技术均已在国内外基坑工程、防渗工程、地基处理等多个领域得到广泛应用,但单一技术在应对复杂地层时灵活性较差。本文以紧邻既有建筑物、高地下水位、大粒径卵石层深基坑支护工程实例为背景,综合考虑地质条件、基坑止水及周边环境因素,最终采用"CSM+TRD"地下连续墙技术进行本工程基坑支护施工。本文着重论述"CSM+TRD"地下连续墙综合施工技术并详细总结其技术特点及施工工艺流程,以期为今后类似工程提供参考。     

邻近既有线的岩溶区桥梁桩基施工技术

采用桩基施工与边坡支护的基本原理,结合某特大桥桩基工程,提出同时在呈多层、串状分布岩溶和邻近既有线条件下的桥梁桩基施工技术。工程实践表明:综合运用岩溶注浆、旋喷桩隔离既有线、片石填充、全护筒跟进、抗滑桩围护及变形监测等手段,能够有效避免地面塌陷、溶洞封堵漏浆、桩孔坍塌及周边变形超限等问题,相应的施工工艺和应急措施可供类似工程参考。     

石太客专路基冻胀融沉特性试验与冻害控制措施

为减少路基冻胀和融沉对石太客专的影响，对石太客专路基砂卵石地层冻胀融沉特性开展试验研究。试样取自石太客专路基，测定试样在不同干密度（1.91 g/cm3,2.05 g/cm3,2.15 g/cm3）条件下，饱水砂卵石在开放系统和封闭系统条件下的温度场、冻胀量和融沉量。试验结果表明，砂卵石土冻胀力、冻胀量和融沉量随干密度的增大而减小，冻胀融沉后的砂卵石试样不会回到初始状态；封闭系统中砂卵石试样冻结达到稳态的时间大于开放系统，干密度愈小，砂卵石试样冻结达到稳定的时间愈长。根据石太客专路基砂卵石地层冻胀和融沉特性，采取疏通排水、注盐、增加外保温层、路基注入高分子材料等预防措施，保障石太客专的安全运营。     

砂卵石潜水层回灌对临近同层降水工程影响研究

回灌工程与降水工程结合是兼顾工程安全建设和地下水资源保护的有效措施。中心城区受到回灌场地和输水管线布设的限制,回灌区与降水区相距较近,回灌影响范围和降水影响范围有重叠,此时回灌和降水难免产生相互影响。以北京某地铁工程区间风井砂卵石潜水层降水回灌工程为例,结合现场试验、理论推导及数值分析,得出临近同层回灌使降水工程的基坑涌水量增加约40%,该研究对砂卵石等渗透性强潜水层回灌工程有一定工程指导意义。     

地铁深基坑工程抗突涌准幕灌浆技术研究

杭州某地铁深基坑工程由于地连墙在圆砾层中成槽困难,使得地下连续墙（以下简称“地连墙”）插入深度减小,不能满足承压水抗突涌稳定性要求,基于此,依托该地铁深基坑实例,通过现场灌浆对比试验,确定帷幕灌浆参数,并按此参数设置帷幕灌浆,填充地连墙未隔断的圆砾层,与地连墙搭接形成封闭的阻水帷幕,解决承压水抗突涌问题。研究表明：圆砾层的孔隙度大、渗透性好,可进行灌浆处理;帷幕灌浆能够节省工期,节约造价,有效地解决圆砾层的承压水抗突涌问题。     

副中心站超大深基坑渗流特征及控水对策

北京城市副中心站综合交通枢纽工程超大基坑深达32 m,基坑东西长达1.8 km,基坑开挖施工过程中防渗控水是其最富有挑战的问题。本文针对副中心站深大基坑多层含水层条件和支护结构、帷幕结构的特点,采用理论分析方法,揭示了该类超大深基坑的渗流特征,提出了适用该类地层的精准涌水量计算方法,并确定其渗流量。通过深大基坑疏排水总量估算与基底抗突涌验算,综合提出了坑内疏干与基底承压含水层减压相结合的控水措施,保障了该类超大深基坑工程的安全施工。     

级配不良卵石深基坑地表及 支护变形规律研究

以洛阳市地铁1号线卵石深基坑为工程原型,采用颗粒离散元软件PFC^2D,建立级配不良卵石层深基坑支护结构数值分析模型,分析地表沉降和支护结构变形规律。研究结果表明:围护结构插入比对地表沉降的影响存在3个发展阶段,适用于级配不良中密卵石基坑的插入比范围为0.38～0.58。根据对变形规律的分析,得到内撑在控制围护结构侧向位移和地表变形中作用效果不同的结论。通过理论与实测数据对比,论证级配不良中密卵石地层基坑内支撑设计和插入比选择的可靠性。研究成果可为类似卵石地层中地铁深基坑施工提供参考。     

彭水隧道洞口段不良地质及灾害防治

渝怀铁路彭水隧道是全线十大关键控制工程 ,该隧道集长隧、大跨、岩溶、瓦斯、暗河、突水、涌泥、断层破碎带、洞口顺层滑坡等众多工程结构与不良地质特点于一身 ,最大涌水量达到 3 6万m3/d。介绍该隧道洞口段施工中遇到的不良地质及灾害的防治 ,包括进口突水整治、出口浅埋富水大跨顺层滑坡体进洞技术     

桩墙复合结构在顺层岩质边坡治理中的应用与研究

山区铁路穿越多种地貌单元,涉及不同性质岩土体较多,给路基、桥梁及隧道工点的边坡治理工程带来了很大的难处,而合理选取顺层岩质边坡支挡防护措施更是重点问题,直接影响着工程的稳定性、安全性以及工程造价。顺层岩质边坡的治理方法,一直以来都是一个值得探讨的问题,通过现场的地质测绘调查以及室内试验,在了解掌握了所涉及的岩土体的工程性质之后,有针对性的进行了岩土体稳定性检算、抗滑桩的内力检算以及重力式挡墙的稳定性检算,综合分析检算成果后进行了结构及构造设计。通过检算及强度校核验证,论述了桩墙复合结构在顺层岩质边坡治理中的应用方法,以及其安全性及适用性。     

隧道突水对环境的影响及控制对策

以具体工程为例,在介绍隧道突水及其诱发的环境问题的基础上,结合突水地段的地形、地貌、工程地质条件、地表沉降监测资料,对隧道突水及其诱发地表变形的机理、地表变形特点及其对地面建筑的影响等进行了深入分析,并在此基础上对防止隧道突水的措施进行了分析和讨论。     

砂卵石地层超长管棚技术应用与研究

成都地铁盾构始发及接收采用管棚加固措施,既有经验及工程实践表明,管棚支护对控制沉降及盾构始发/接收安全起到有效控制作用,为将管棚支护技术应用于下穿既有运营地铁线等高风险工程,有必要对成都砂卵石地层超长管棚应用进行系统研究,以成都在建地铁车站基坑内管棚试验为基础,对管棚直径、打设工艺、打设长度、打设精度及引起地层沉降进行研究分析。结果表明:在卵石粒径大(最大粒径60cm)、卵石含量高(60%~80%)的成都砂卵石地层,采用带冲击锤头的潜孔钻机,可实现管棚长距离施工,当施作长度小于35 m时能有效控制管棚偏移量,试验过程中最大偏移量为0.6m,且管棚采用跟管顶进法可有效控制管棚施工过程中引起的地层沉降。     

云桂线新莲隧道涌突水成因分析

研究目的:涌突水是隧道施工中比较常见的工程灾害,隧道涌突水不仅影响施工掘进,而且会对沿线生态环境产生影响。对涌突水成因进行分析既是隧道涌突水防治的重点难点,也是解决涌突水问题引起生态环境问题的关键所在。本文以云桂铁路新莲隧道为工程背景,通过区域水文地质条件分析和地下水水化学数值分析,研究该隧道的涌突水成因。研究结论:(1)新莲隧道出水段为松茂向斜玄武岩夹凝灰岩段,水源主要为深层裂隙水;由于向斜核部玄武岩节理裂隙发育,接受表层降雨入渗补给和岩溶水渗流补给后,在向斜核部区存储富集;(2)隧道各出水点水和区域泉水的径流路径相似,都位于松茂向斜玄武岩和凝灰岩地层内,隧道内长时间排水将破坏区域内原有的水循环系统;(3)本研究成果可用于指导隧道施工工法及堵、排等措施安排,并对类似玄武岩富水构造涌突水危险性分析具有一定的借鉴意义,也可进一步用于隧道周边区域生态环境评价,以及后期水环境恢复方案的确定。     

京九铁路路基填筑粉土工程特性试验研究

对济南铁路局管内京九铁路路基填筑粉土的工程特性进行了试验研究,并根据粉土特性分析了粉土路基病害产生的原因。研究结果表明:粉土的物质组成主要是原生矿物砂、粉粒,含有较少的次生黏土矿物,具有弱可塑性、低黏结性、高分散性、遇水易饱和且动静强度显著降低,以及振动析水等特点,这使得粉土填筑的路基易发生边坡冲刷、路基潜蚀破坏、基床陷槽等;粉土颗粒不均,级配分布不良,难以压实,这使得粉土路基易发生路基下沉、不均匀沉降及桥涵两侧路基沉陷。由于粉土的上述工程特性,封闭并加固基床表层、提高路基的防渗反滤功能与边坡的抗冲刷能力是整治粉土路基病害的根本措施。     

单向冻结条件下饱水砂卵石冻胀融沉特性试验研究

以北京典型饱水卵石7#地层为研究对象,利用恒温恒压冻胀融沉仪,研究不同干密度饱水砂卵石在开放系统和封闭系统条件下的冻胀率、融沉系数、冻胀力及水分迁移量。试验结果表明:①饱水砂卵石的冻胀率和融沉系数均小于1%,远小于黏土、粉土的冻胀率和融沉系数,且随干密度的增大而减小;②封闭系统砂卵石冻胀率(力)和融沉系数大于开放系统;③饱水砂卵石冻胀过程是排水过程,排水量占土颗粒质量比例不超过1%;④无论是开放系统还是封闭系统,砂卵石经冻胀融沉后,总有一定的变形残余量。研究成果为冻结法在北京深层地下空间应用提供理论依据和参考。     

砂卵石地层土压平衡盾构隧道施工土体改良试验研究

盾构机在卵石含量高、粒径大的砂卵石地层中掘进时,由于土体塑流性差,土体在土舱内无法及时排出,时常出现盾构推力、刀盘扭矩异常增大,推进速度极其缓慢等现象;由于土舱内土体颗粒间力的传递是点对点,使支护压力不能有效施加到开挖面上,极易出现地表沉降超限、塌方等事故.为此,以北京地铁9号线盾构隧道工程为背景,进行砂卵石地层土压平衡盾构隧道施工土体改良试验研究.试验结果表明:采用泡沫十膨润土作为土体改良剂对砂卵石地层土体进行改良是可行的;在土体改良过程中应根据出土量、土压力、盾构推力及刀盘扭矩等参数的控制情况,及时调整土体改良剂的注入时间、注入量等参数;在确保盾构出土量可控的前提下,采用满舱欠压掘进模式可以提高砂卵石地层盾构掘进的效率.     

降雨作用下山西中南部通道黄土边坡稳定性分析

降雨入渗导致黄土边坡坡体含水量增加,边坡负荷加大,稳定性降低。为满足设计安全的需要,对晋中南线黄土边坡进行了野外人工降雨试验。在试验基础上,利用GeoStudio软件进行了降雨入渗数值模拟和边坡稳定性分析。野外试验结果表明,降雨开始半小时后,入渗量超过泥沙冲蚀量,土压力和孔隙水压力上升,边坡负荷增加,边坡稳定性下降。边坡坡体孔隙水压力、含水量与降雨强度和降雨持时呈正相关关系。数值模拟结果表明,随降雨持时的延长与降雨强度的增加,湿润峰逐渐加深,边坡表层及坡角出现或大或小的暂态饱和区。长时间大强度的降雨对边坡稳定性非常不利。