准池铁路黄土路堑边坡病害分析及整治研究

结合准池铁路DK60+050～+130路堑边坡单侧发生的局部坍塌病害，根据现场调查、地形特征与水文地质资料，探究黄土边坡病害产生的机制以及诱发因素；利用有限元强度折减法对边坡稳定性进行分析，计算比较整治前后边坡稳定安全系数及剪切应变。经过两年半运营期，验证了边坡卸载减重、增设重力式挡土墙以及完善排水系统等综合措施控制了路堑边坡变形，取得了良好的整治效果。     

上海局南昌局既有铁路路基病害整治述评

自1987年以来,我院在上海和南昌铁路局范围内,完成基床下沉挤出、滑坡、落石、岩溶地面塌陷、土体渗透变形等既有铁路路基病害整治工程共56项,效果良好。通过既有铁路病害整治,深化了对勘察设计的认识,积累了经验,促进了地质与路基专业技术水平的提高。     

黄黄高速路堑边坡病害分析及处治技术研究

以黄黄高速为依托工程,在K685+000-K695+000沿线路堑边坡病害调查的基础上,总结归纳了该线路堑边坡的病害类型、成因、破坏模式及稳定性影响因素,并对其稳定性状态进行了评估,提出了针对性的病害处治措施。研究结果表明:黄黄高速路堑边坡病害主要表现为软岩及易风化岩层地段坡面喷射混凝土面层出现开裂、坡脚挡墙出现冒顶及开裂;喷射混凝土厚度不均、岩石易软化、易风化、地表水及地下水疏导不畅通是路堑边坡病害产生的主要原因;根据病害危险程度的不同,提出了局部不稳定体清除+坡面随机锚杆+坡体深层泄水+坡面复喷/挡墙重建+TBS坡面防护(植被坡面防护)的处治措施。     

自钻式锚杆挡土墙设计

主要介绍了陇海铁路增建第二线宝鸡至兰州段洛门车站内自钻式锚杆挡土墙的设计方法及施工要求,简明分析了在土质路堑高边坡支挡结构设计中应用自钻式锚杆的优势。     

寒区隧道洞口衬砌开裂和道床冰害原因分析及整治

为解决寒冷地区隧道内部产生的冰害问题,以东北地区某铁路隧道为例,采用综合分析的方法,对案例隧道洞口衬砌开裂、渗水以及道床冰害产生的原因进行研究,并提出相应的整治措施。研究结果表明:1)隧道洞口围岩衬砌开裂主要由围岩冻胀力引起,采用喷涂保温层+防火砂浆的保温措施以及锚杆补强和裂缝嵌补的结构措施可以有效避免衬砌的开裂;2)引起道床冰害的洞内水主要来源于洞口路堑的积雪融化水和仰拱局部渗水,采用双侧水沟布设电加热设施、洞口道床底部设置小型挡水坝并加设横向电加热设施和进口路堑位置及路堤零填段设置挡雪设施的措施可以有效解决道床冰害问题。     

宁西线深路堑边坡病害原因分析及整治措施

以宁西线K613+000～+120深路堑边坡病害整治为例,分析了膨胀土路堑边坡病害形成的原因,介绍具体采取的整治措施及效果,可供类似地段的病害整治借鉴和参考。     

整治高挡土墙病害的锚固新工艺

据中铁总公司检测南昆线汪甸-田林地段K261 500挡墙完整性差,砌体砂浆不饱满,砂浆强度低,结构尺寸不足,在列车动载的作用下遭破坏。为彻底根治病害,采用预应力锚索、自钻式锚杆、喷射混凝土“三位一体”的锚固新工艺进行整治,取得了良好的效果。     

顺层深路堑锚固群桩开裂分析及整治研究

以某铁路顺层深路堑工点大规模桩身开裂病害为例，通过设计核查、取芯验证、破桩检查、检查施工及监理记录等方法，验证影响锚固桩质量的各种因素。最终，确定桩身开裂原因是:在较完整基岩开挖施工中采用较大冲击能的深孔爆破方式的爆破能量传导至锚固桩上导致产生大规模桩身裂缝，根据病害现状，提出整治方案。     

铁路路基维修养护管理技术探讨

介绍如何对管区内铁路路基进行维修养护管理，内容包括铁路路基病害及其调查、病害原理分析、路基结构稳定性评价、病害整治等，确定“调查－分析－整治”的管理系统，以改善铁路既有路基维修养护管理技术。     

岩土锚固技术在土岩混合边坡治理中的应用及分析

土岩混合边坡因其物质结构特点而具有多种变形破坏模式。该类边坡既有浅部雨水冲刷水毁、滑塌问题,也有基于土体自身强度较差原因造成的土体圆弧状滑动问题,以及受控于土岩结构面控制的土体整体滑移问题。变形破坏模式的多样性和影响因素的复杂性导致土岩混合边坡在公路建设和后期营运过程中病害频发,严重影响工程建设和运营。对广乐高速公路K181+580~K181+790右侧路堑边坡工程地质环境和变形破坏机理进行分析,提出边坡的合理整治措施,取得良好的工程效果。     

漫谈矿山法隧道技术第三讲——锚杆

分析我国隧道锚杆支护技术中存在的主要问题,包括： 1）没有实现商品化; 2）多采用注浆式锚杆,没有针对不同的围岩条件采用不同的锚杆; 3）不设垫板的锚杆比比皆是; 4）锚杆功能单一; 5）锚杆施工管理不到位。针对这些问题： 1）重申了锚杆的功能; 2）认为要实现锚杆的商品化,首先要求锚杆规格标准化,生产工厂化,介绍了英国的《锚杆技术标准》,指出我国也应着手编写《锚杆行业标准》,以利于锚杆商品化的实现,或者以一条新铁路线或以企业为试点设置锚杆制备厂; 3）着重介绍了提高锚杆支护功能的措施--提高附着刚性和剪切刚性、提高锚固材料的充填饱满度、强化锚杆施工管理; 4）介绍了几种新型锚杆的构造、规格、功能、优点、适用条件等,包括摩擦式锚杆（ZAM膨胀型锚杆、高承载力摩擦式锚杆、具有排水效果和注浆功能的锚杆）和纤维锚杆; 5）介绍了发光型简易锚杆轴力计,并将其与通常的轴力量测进行对比,结果大致吻合。最后指出,锚杆的首要问题是加快工厂化（商业化）进程,编制了行业标准; 提高锚杆支护效果要在锚固材料和围岩2方面下功夫; 针对性地加强对摩擦式锚杆的研究及锚杆充填率评价方法的研究也应提到日程上来。     

基于粘结-滑移理论的钢结构转向体系受力特性研究

为解决钢结构转向体系设计中锚栓受力不明确的问题,采用Abaqus/CAE三维建模软件分别对块式和横隔板式2种钢结构类型的体外预应力束转向体系建立了2种转向体系的有限元模型,并为了精确模拟锚栓的粘结-滑移特性,对锚栓节点采用了非线性弹簧本构,基于有限元计算结果分析了2种转向器受力及变形特性。结果表明:1)块式转向体系结构刚度一般,在转向力作用下锚栓受力较大,结构安全系数较低;2)横隔板式转向体系结构刚度较大,在转向力作用下,结构破坏形态是钢结构屈曲,锚栓受力较小,整个结构安全系数极高。     

南宁轨道交通1号线火车站站连续墙界限内旧锚索清除技术研究

以南宁轨道交通1号线火车站站有旧锚索的地下连续墙为例,通过经济、安全等方面对比分析,采用方案比选方法确定了连续墙界限内锚索处理推荐方案。对锚索破断强度、锚索与地层之间锚固力、槽壁机抓斗提升力进行理论计算分析和处理旧锚索时连续墙槽壁稳定性的分析,论证了推荐方案的可行性; 并通过实际施作和基坑开挖后的验证,对槽壁机抓切连续墙界限内锚索进行了验证。     

一种大尺度让压锚杆特性分析及其应用研究

随着众多深、大、长隧道的建设,软岩挤压性大变形问题日益突出。让压锚杆是一种治理大变形问题的有效手段。介绍大尺度让压锚杆的结构及支护过程,并采用ANSYS软件验证大尺度让压锚杆弹性变形、滑动让压、杆体受拉3阶段的工作特性。采用基于Hoek隧洞挤压预测经验公式的概率分析方法和ABAQUS软件分别对让压锚杆的让压力和让压量研究,结果表明:1)锚杆让压力存在下限值,岩体抗压强度越高,下限值越低;2)让压量增大到一定程度后,再增加相同的让压量,二次衬砌压力降幅减小。利用大尺度让压锚杆的受拉阶段,实现"边支边让,先柔后刚",可有效控制围岩大变形,提高隧洞的长期稳定性。     

锚杆无损伤检测问题的理论研究

锚杆无损伤检测的基本原理是采用动力瞬态激振使锚杆产生弹性振动,通过测定锚杆的振动响应来评估锚杆质量。应用弹性动力学理论,建立了锚杆无损伤检测的波动方程及其定解条件,采用分离变量法求得了波动方程的理论解答。通过将截面位移对时间和空间变量求导,解得了质点振动的速度、加速度、应变和应力,并对公式中参数的选取进行了讨论,可为进一步研究锚杆无损伤检测问题提供理论参考。     

初期支护组合形式有效性现场试验研究

初期支护组合形式的有效性一直存在较多争议。依托蒙华铁路在建隧道,针对初期支护不同组合形式有效性问题开展大量现场试验,量测内容包括拱顶沉降、水平收敛、系统锚杆轴力、喷射混凝土应力及钢架应力。通过对花岗岩、板岩、砂泥岩、黄土4种地层进行试验,分析具有代表性的Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级花岗岩和Ⅴ级黄土试验段数据,研究深埋岩质和土质隧道初期支护中钢筋网喷射混凝土、钢架及系统锚杆不同组合形式的有效性。结果表明： 1）现阶段“网喷+钢架+系统锚杆”的初期支护组合形式未充分发挥其作用效果,有效性差,措施过于保守,存在很大优化空间; 2）在土质或浅埋破碎岩质隧道初期支护中,系统锚杆无明显作用,可以取消,而只采用“网喷+钢架”组合形式; 3）在深埋岩质隧道初期支护中,采用“网喷+钢架”或“网喷+系统锚杆”2类组合形式之一即可。考虑到目前现场系统锚杆施作机具和施工质量,采用“网喷+钢架”的组合形式是合理和可行的。     

BFRP锚杆与钢筋锚杆现场拉拔试验对比分析

通过BFRP锚杆的现场拉拔试验,测试BFRP锚杆的抗拔极限承载力,并与钢筋锚杆对比,研究BFRP锚杆的锚固性能。根据试验数据分析BFRP锚杆的平均单根极限抗拔力和极限抗拉强度。结果表明:6根φ14BFRP锚杆极限抗拔力与3根φ28 HRB400钢筋锚杆极限抗拔力相当。多束BFRP筋组成锚杆时,平均单筋极限抗拔力约为BFRP筋极限抗拔力的80%。     

用离散元法研究锚索锚杆联合加固边坡的机理

采用离散单元法深入研究了高陡岩石边坡在未加固、锚杆加固、锚索加固和长锚索短锚杆联合加固情况下,边坡岩体中的塑性区和应力场分布特征,从力学机制上阐述了长锚索短锚杆联合加固高陡岩石边坡的机理。结果表明:锚索锚杆联合加固边坡,能改变岩体较大范围内应力场分布,减少应力集中的区域和降低应力集中程度;在锚索间布置的锚杆,强化了局部的岩体强度,使得形成的“加固梁壳”更有利于坡体稳定。     

波形齿夹具锚和U型箍锚固作用的力学机理

建立了波形齿夹具锚和U型箍对纵向FRP片材锚固作用的简化组合模型,并对其进行全过程受力分析,得到了各自的荷载-端部位移曲线。分析结果表明:U型箍的锚固作用相当于一种柔性约束,其锚固力依靠自身的抗剪能力,这是FRP材料的弱项,因而U型箍所能提供的锚固力十分有限,并且也很容易被纵向FRP片材剪断;相反,波形齿夹具锚相当于一种机械锚固,其锚固力来自螺栓的抗剪能力,这是钢材的强项,因此波形齿夹具锚的锚固作用远优于U型箍。     

高速铁路隧道接触网下锚段关节处衬砌补强设计与受力分析

为了解决已完工隧道接触网下锚关节与中心锚结处混凝土强度满足悬挂吊柱受力要求,运用“化学锚栓锚固+钢板+斜撑”的方法对下锚段接触网关节处与中心锚结锚臂安装处衬砌混凝土进行补强加固处理。同时,利用混凝土刚度计算、吊柱受力计算、FLAC3D3.0有限元数值模拟,与已实施的补强加固情况进行对比,表明计算分析与实际情况一致性较好,证明了本文所采用方法的可行性、安全性,取得了很好的社会效益及经济效益,为今后类似工程的施工提供了技术支撑与理论依据。