软岩隧道超前小导管支护与工程应用研究

为研究超前小导管不同参数对其支护效果的影响,提高软岩隧道施工的安全性,以城开高速鸡鸣隧道K61+168~K61+209段为依托工程,重点研究了不同超前小导管管径、外插角、环向间距对隧道上方地表沉降、管身最大弯矩以及拱顶拱腰沉降影响的变化规律,并基于RODBC包和Pearson检验,利用R软件对各因素进行了相关性分析。研究结果表明:当管径增大时,地表沉降最大减幅4.4%,拱顶、拱腰沉降变化幅度分别为-4.09%、-2.5%,管身最大弯矩增幅133.3%;当外插角增大时,地表沉降最大减幅7.8%,拱顶、拱腰沉降变化幅度分别为-25.89%、-22.98%,管身最大弯矩增幅121.1%;当环向间距增大时,地表沉降最大增幅11.14%。通过相关性研究可知外插角对地表沉降影响最密切,环向间距的影响次之,管径的影响最小。因此,利用超前小导管对软岩隧道支护时,应综合考虑各个参数,找到最安全经济的支护参数,提高隧道施工安全性。     

彩色超薄罩面黏结性能研究

为使超薄罩面有着更好的黏结效果,将水性环氧树脂掺入到胶结料中;同时也可丰富超薄罩面的颜色,将氧化铁红掺入到集料中,制备得到冷拌彩色超薄罩面。首先采用抗剪试验确定水性环氧树脂的掺量;然后利用湿轮磨耗试验和负荷轮粘砂试验确定最佳胶结料用量;最后通过抗剪试验和拉拔试验对彩色超薄罩面的黏结强度进行研究。结果表明:随着水性环氧树脂掺量的增加,其胶结料抗剪强度逐渐增大,在40%时达到最大;彩色超薄罩面的最佳胶结料用量为6. 5%;由黏结性能试验发现彩色超薄罩面有着较好的黏结强度。彩色超薄罩面可用于公路预防性养护工程中。     

基于正交试验的瓦斯隧道施工通风方案优化研究

为提高瓦斯隧道施工通风效率,改善隧道内的工作环境,以城开高速鸡鸣隧道为研究对象,考虑掌子面与二次衬砌间距(X)、风筒直径(Y)、出风口与掌子面距离(Z)3个因素,运用fluent进行正交试验数值模拟研究,分析以上3个因素对通风效果的影响,并确定最有利于瓦斯气体排出的通风设施布置方案.研究结果表明:由极差分析及方差分析结果可知,3个因素各自水平间的变化对通风效果的影响程度依次为掌子面与二次衬砌间距、出风口与掌子面距离、风简直径;最优通风方案中X、Y、Z等3个因素的水平值分别为50 m、1.0m和20 m;隧道沿程中流场结构分为涡流区、涡流影响区和稳定区,其中涡流区对瓦斯气体的排除起着最主要的阻碍作用,稳定区几乎不影响瓦斯气体的运动,涡流影响区对瓦斯气体的运动有较小影响,因此瓦斯气体浓度在隧道沿程的变化是先减小,再略微升高,最后趋于稳定;横断面处,回风侧瓦斯浓度高于进风侧,并且回风侧隧道边壁及底角处瓦斯气体集中现象较为明显,实际施工过程中应该加强对该两个区域内瓦斯浓度的监测.     

彩色防滑薄层的制备与应用研究

彩色防滑薄层因其优良的性能,常用于路面、桥面防滑铺装中。选用环氧树脂和环氧覆层彩色骨料作为防滑薄层铺装材料。首先根据磨损试验确定最佳的环氧树脂用量为2. 4kg/m~2。然后根据不同气温下环氧树脂的固化时间,确定最适宜的施工温度为20℃～35℃。最后现场施工可分为原路面处理、施工区域界定、环氧树脂摊铺、骨料撒布和开放交通共五个步骤。并铺筑试验路段,同时进行跟踪观测,发现彩色防滑薄层试验路段在铺筑3个月和1年后仍有着良好防滑性能。