台阶法开挖隧道仰拱封闭距离效应研究

以张涿高速公路张家口段朱家峪Ⅱ号隧道为工程背景,采用FLAC3D软件,讨论不同仰拱封闭距离对台阶法开挖隧道稳定性的影响,并与现场监测数据进行对比分析.研究结果表明:仰拱与上台阶设置的初次支护形成封闭的承载环,使围岩的受力状态由不利于稳定的双向受力状态转变为有利的三向受力状态,从而使围岩保持稳定,仰拱跟进速度越快,围岩稳定性越好,考虑到让压因素,仰拱封闭距离宜确定为2～3倍洞径.仰拱封闭距离对于类似隧道的仰拱支护优化及现场施工具有参考意义.     

粉喷桩+压密注浆软基处治方案探讨及工程应用

粉喷桩处治软弱地基,就是利用桩土复合地基中桩的承载力较高的特性达到提供地基承载力的目的。然而在成桩过程中。桩间土性质基本没有改善,对于液化土而言,在振动条件下,桩间土液化,桩间土承载力接近为零。导致复合地基承载力下降,工后沉降变大,严重影响高速公路的安全通行。该文通过对压密注浆加固地基机理的研究,提出采用粉喷桩＋压密注浆的方法,提高粉喷桩桩间土的力学特性并解决桩间土液化问题。方案在新（乡）-郑（州）高速公路软弱地基处治试验中获得成功,可为类似工程提供借鉴。     

压密灌浆在高速公路软弱土地基中的应用

通过新乡至郑州高速公路软基处治工程,对软弱地基压密灌浆处治工程进行试验研究,总结出了压密灌浆在处理软弱土地基或路基的一些经验。     

非稳定边坡坡间挡土墙双锚建造技术研究

在非稳定边坡上修筑可以长期稳定的挡土墙是长期困扰国内外公路、铁路建设的重大技术难题。本文以山东栖霞-莱阳高速公路K59 470～630段工程为背景,对坡间挡土墙的设计方法和施工技术进行了系统深入的研究,首次提出并成功实施了集护坡与挡土为一体的支挡结构,将预应力锚杆和锚定板技术进行有效组合,经理论探讨和工程实践形成了一项适用于坡间挡土墙建造的新技术———双锚支挡建造技术,成功地解决了这一难题。     

颗粒离散元分层建模法及颗粒尺寸效应

离散元分析方法是研究岩石力学行为、完善岩石力学基础理论的重要工具之一,为提高颗粒离散元法模拟室内岩石力学及大规模工程尺度试验的精确度,提出分层建模法,该方法对岩石或岩体关注区域采用小尺寸颗粒进行精细化模拟,外侧非重点关注区域采用大尺寸颗粒建模以扩大计算区域. 采用分层建模法进行单轴压缩、巴西劈裂试验并与常规建模计算结果进行对比,初步验证了分层建模法模拟室内力学试验的可行性. 研究结果表明:分层建模法与常规建模一样受颗粒尺寸效应影响,但可以减少颗粒流模型中的颗粒数量,计算效率提高50%以上;分层模型的单轴抗压强度和起裂应力分别与外层对应的常规模型相比,最多仅减小2.7%和1.9%,匹配单轴抗压强度时可先以外层材料常规模型作参照,单轴抗压强度和起裂应力的变异系数（coefficient of variation,COV）普遍大于常规模型,但依然在2%的可接受范围内;分层模型中粒径分布的不均匀性对模型弹性阶段的变形性质影响较小,分层模型的弹性模量与外层对应的常规模型相比减小1.3% ~ 2.3%;分层模型的巴西劈裂抗拉强度与外层对应的常规模型增大了1.32% ~ 2.35%,宏观破裂特征与小粒径常规模型相似,但在加载板附近有更多的裂纹.      

单孔复合锚杆桩工程应用及加固机理分析

单孔复合锚杆桩是在同一个钻孔中安装多个长度不同的锚杆体,通过高压注浆使粘结应力较均匀地分布在整个锚固长度上,实施对地基基础的有效加固。作者结合起亚汽车模修车间地基加固工程,对单孔复合锚杆桩技术从工程实践到加固机理进行探讨,可供类似工程借鉴。     

注浆碎石桩加固性能的数值模拟

将压密注浆和碎石桩这两项常规路堤加固方案进行有效组合,形成注浆碎石桩加固方案,对黄河北大堤与新郑高速公路相交部位实施加固。为验证加固后黄河大堤的承载能力及防渗性能,利用GEO—SLOPE计算软件对加固前后黄河大堤的承载能力及防渗性能进行分析。计算结果表明,注浆碎石桩既解决了原黄河大堤作为高速公路路基承载力不足的问题,又提高了黄河大堤的防渗性能。     

基于块体离散单元法的走滑型活动断裂错动作用下隧道结构响应

以某穿越走滑型活动断裂带隧道为工程背景，采用离散单元法建立“围岩-衬砌-断裂带”三维块体离散单元模型，分析不同错动量作用下隧道衬砌整体位移响应；明确统一的隧道复合式衬砌结构位移及类圆形断面变形损伤控制标准，分析走滑型活动断裂错动作用下沿隧道纵向位移变化和横断面上径向变形损伤规律，并对比3种断面预留位错空间方案下的衬砌响应规律。结果表明；隧道衬砌的显著性位移和径向变形率最凸出区间均主要集中在断裂带及其两侧附近，拱顶竖向位移向下呈“V”形，仰拱底部竖向位移向上呈倒“V”形，左右拱脚水平位移方向均与断裂错动方向一致，呈“S”形；随着错动量的增加，衬砌节段间差异位移不断增大，断面上拱顶和仰拱底部变形最为严重；随着断面预留位错空间的增加，衬砌位移极值不断增大，但断裂带两侧隧道衬砌影响范围基本不变，断面上部分关键部位之间损伤破坏临界错动量减少，不利于隧道结构抗错。