GZ25宁夏段黄土路基纵向开裂成因及防治方法研究

为了探讨湿陷性黄土地区高速公路的建设方法和经验,以GZ25宁夏段黄土路基纵向开裂破坏为实例,以室内试验及现场破坏路段解剖试验数据为依据,研究了湿陷性黄土的时空变化规律,并提出了湿陷性黄土地区道路线位选择的合理方法和湿陷路基的有效治理方案。研究认为:选择合理的路线线位,设计有效的排水系统,是避免路基湿陷性破坏的关键;湿陷性黄土的渗透规律是纵向大于横向,先期大于后期,野外实测值明显大于室内试验值,所以,对于路基湿陷性破坏评价和防治措施,应主要参考野外实测值;避免路基湿陷性破坏应以预防为主,治理黄土湿陷的关键是治水。     

地质结构模型在公路黄土边坡设计中的作用

为了研究黄土地区地质结构与公路边坡稳定性、排水防护措施的关系,首先介绍了地质结构模型的概念、划分依据及其主要特征,然后将黄土地区复杂的地质结构划分为8种模型;在给定坡高和坡型、有无大平台的情况下,通过有限元模拟对比了各种模型的稳定性变化特性,给出是否采用大平台设计高边坡坡型的建议,明确了各类地质结构模型稳定性的差异;推荐了地质结构模型与边坡稳定性分析相结合的公路高边坡设计思路和适用的边坡防排水方案。结果表明:地质结构模型对边坡稳定性具有明显影响;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类模型必须设置大平台,其余模型可不设置。     

黄土隧道网喷支护结构中锚杆的作用

为了检验锚杆在黄土隧道中的作用,在某黄土隧道中设置有系统锚杆和无系统锚杆2个长为30 m的试验段,对隧道初期支护的净空收敛、拱部下沉、围岩压力、钢架应力、喷射混凝土应力、锚杆轴力和纵向连接筋应力进行监控量测。研究表明:2个试验段无论从变形还是受力上讲,同类数据均处于同一量级,说明系统锚杆对结构的稳定性作用不大;网络钢架、喷射混凝土、钢筋网共同组成的支护结构是合理的黄土隧道初期支护结构;取消系统锚杆,可以及时喷射混凝土,有利于围岩稳定,从而大大缩短工期;以Ⅳ级围岩为例,取消系统锚杆可降低工程造价10.6%。     

黄土地区公路暗穴顶板临界厚度的确定方法

针对西部黄土地区暗穴的发育会对公路路基、桥涵、公路隧道、路堑与路堤边坡及边坡支挡工程等的稳定性造成严重威胁的问题,在野外调查的基础上,对暗穴的分布规律、发育形态、破坏机制等进行了归纳与研究,提炼出几种破坏模式,结合黄土地区的土质特点,考虑了节理对黄土暗穴的影响,采用结构力学等方法,提出了一些确定顶板临界厚度的方法,并进行了对比讨论。通过对路基暗穴的安全厚度的正确估算,为研究公路暗穴有效防治措施提供了可靠的依据。     

湿陷性黄土地基处理

 湿陷性黄土地基处理原理主要是破坏湿陷性黄土的大孔结构，消除地基的湿陷性。同沿高速公路部分路段处于湿陷性黄土地带，为确保路基及构造物的安全和正常使用，对非自重湿陷性黄土地基采用冲击碾压法进行填前处理，使地基满足承载力与稳定的要求。介绍了该路段采用冲击碾压法进行地基处理的原理、施工方法和质量控制措施。     

湿喷碳素纤维混凝土在大断面黄土隧道中的应用

黄嶂3号隧道是新建太中银铁路全线最大断面黄土隧道，最大断面面积为193．73m^2，洞身穿越地层主要为老黄土，受黄土软弱性、离散性、湿陷性和膨胀性影响，洞周出现较大变形，造成喷射混凝土支护的破坏和失效。结合实际情况，选用碳素纤维作为湿喷混凝土的添加料，研究了配套施工工艺和质量控制方法。现场应用表明，湿喷碳素纤维混凝土能够减少喷射混凝土的回弹率，改善洞内施工环境，有力保证喷射混凝土的质量并提高喷射混凝土的残余强度。此项技术在隧道施工中起到了积极的作用，对类似工程有较强的借鉴意义。     

深埋大断面黄土隧道初期支护受力特征分析

为避免初期支护局部破坏对深埋黄土隧道安全产生危害，依托甘肃省境内早胜3号隧道施工开展深埋大断面黄土隧道初期支护受力规律的现场试验研究。通过埋设振弦式传感器对围岩与初期支护接触压力、喷射混凝土应变、钢拱架应变、相邻钢拱架间作用力进行监测，同时建立模拟隧道施工的有限元计算模型，分析得到初期支护内力分布特点。结果表明： 1) 初期支护受力随时间表现出迅速增长—缓慢增长—逐渐稳定的特点，曲线在二次衬砌闭合12 d后基本稳定； 2)应力空间分布上部大下部小，偏压特性明显，荷载理论计算值偏小； 3) 拱顶及边墙区域为初期支护薄弱部位，需采取措施并加强监控量测； 4)数值计算表明锚杆末端轴力较小，设计中可考虑适当缩短锚杆长度。     

浅埋富水黄土隧道开挖支护及塌方预防施工技术

包西铁路BXS-1标段共有13座隧道,其中石沟渠隧道、新石佛山1号隧道、盘石岔隧道等8座隧道为黄土隧道,施工过程中有6座隧道发生过不同程度的塌方或地表开裂。以该标段13座隧道中最具有浅埋、富水及反坡排水等施工特点的石沟渠隧道为例,阐述了浅埋、富水、黄土隧道的开挖、初期支护及塌方处理等施工技术,为今后黄土隧道的设计、施工提供参考。     

黄土地区公路病害与防治措施研究

我国西部地区分布着大面积的黄土,由于黄土具有特殊的工程性质,导致其所在地区公路病害频繁发生。首先对黄土的工程特性及其影响因素进行分析,然后对黄土地区路基病害及其防治技术进行了研究,从而为公路设计和施工提供了有针对性的防范措施,并为养护给出相应的处治方法,这为我国即将来临的西部公路建设高潮提供了一定的技术参考。     

灰土挤密桩复合地基浸水载荷试验研究

以宝兰客专兰州枢纽工程某一涵洞为背景,采用灰土挤密桩处理该湿陷性黄土地基,通过现场浸水与未浸水载荷试验,分析处理后地基的效果.试验研究结果表明:经灰土挤密桩处理后,既能有效消除黄土的湿陷性,又满足规范和设计要求的复合地基承载力和沉降;浸水后地基承载力差异较小,沉降变化明显;垂直渗透深度大于水平渗透范围.