膨胀性泥岩膨胀性试验研究

结合隧道工程探讨膨胀性泥岩的膨胀特性,试验材料取自隧道施工现场的白垩系泥岩和第三系泥岩。通过对取芯机进行改造采用干法取样,采用通高压风代替通水的方法进行冷却,避免岩土含水率变化和卡钻等问题,测试泥岩在不同情况下的膨胀率及膨胀压力。研究表明：白垩系泥岩和第三系泥岩的矿物成分基本一致;白垩系泥岩和第三系泥岩泥岩的膨胀率为1.5%～3.0%、1.0%～2.0%,白垩系泥岩较第三系泥岩的吸水性高,整体来讲两种岩石膨胀性较低,吸水性较弱;白垩系泥岩和第三系泥岩两种泥岩膨胀力在浸水前期快速增长,最终膨胀力平均值达231.6 kPa、250.8 kPa。为膨胀性泥岩隧道变形破坏机理和控制技术研究提供基础。     

弱膨胀岩注浆前后干湿变形特性试验研究

以宝兰铁路郭家镇第三系泥岩(弱膨胀岩)隧道仰拱遇水隆起病害为工程依托,采用干湿循环变形测量装置,分别对现场所取的原状土样和经注浆处理后的土样进行了室内浸水及干燥试验,以研究其膨胀机理,为隧道施工及质量控制提供技术支持。对比分析试验结果得到:两种试样浸水后,都会产生一定程度的膨胀变形,且最终均趋于稳定,但发现原状试样发生的变形量较大、达到10.52mm,而经注浆作用后的试样,其膨胀变形量较前者明显减小、仅为4.11mm;干燥作用下,原状试样较注浆试样的收缩量也明显。可见,膨胀岩具有遇水膨胀、失水收缩的特性,且膨胀特性更为明显,而注浆能够达到强化膨胀岩内部结构、抵抗膨胀和干缩作用的目的。     

膨胀性泥岩隧道工程应对措施分析

根据近年来国内外学者围绕膨胀性泥岩工程地质特性取得的研究成果,对膨胀性泥岩及其工程应用多年来的研究进展做了系统性的综述,并对施工要点进行了总结：膨胀岩与普通岩体相比,裂缝性是其最突出的特点;水环境对膨胀性泥岩的影响显著,特别是在干湿循环条件下变形具有一定的不可逆性,且膨胀性与亲水性密切相关;在膨胀性泥岩地质区域修建隧道,需要将理论分析、现场及室内试验、数值模型分析结合起来。     

浅埋膨胀岩隧道洞口变形处理方法研究——玉蒙铁路新寨隧道案例

膨胀岩隧道洞口段施工中变形问题较为多见,整治有一定难度。阐述玉蒙铁路新寨隧道进口段施工过程中隧道洞口的变形情况、变形处理方案、支护措施及效果监测。研究能够为浅埋膨胀岩隧道洞口段的变形处理提供案例借鉴。     

黑松驿隧道膨胀岩地段的设计与施工

黑松驿隧道洞身通过含有膨胀岩石的地层。由于膨胀岩的特殊工程力学性质,增加了施工难度,影响了施工进度。介绍了膨胀岩的特性,以及设计、施工中对其所采取的措施。     

爆破卸压法改进高应力软岩巷道支护条件

井巷、隧道硐室或导硐工程的施工,若开挖区周围一定范围内遇到软弱岩石夹层,对井、洞壁的稳定产生不利影响,特别是像页岩、泥岩极易吸湿或遇水膨胀的岩石,围岩应力分布处于动态变化状态．变化剧烈时,井巷、隧道将产生变形破坏,影响其正常使用甚至报废．本文以甘肃华亭矿务局杨家沟煤矿24215溜子道治理为例,分析了引起软岩巷道变形破坏的原因,提出了各种改进支护条件的办法及效果,介绍了爆破卸压法改进高应力软岩巷道支护的方法。     

高铁泥岩隧道仰拱底鼓变形研究现状及关键科学问题探讨

我国高铁建设的规模和数量、尤其是高铁隧道的总量已稳居世界首位,高铁基础设施的安全性、稳定性和耐久性成为具有重要现实和长远意义的重大课题.考虑到我国泥岩地层分布广泛,高铁泥岩隧道数量众多且近年来出现不少仰拱底鼓变形等病害,着重从隧道仰拱底鼓变形机理与控制对策、泥岩工程地质特性与水-岩反应、泥岩隧道及围岩变形控制、隧道结构受力特点、隧道结构与工程研究方法等方面进行全面调研总结,并据此提出若干关键科学问题,亦即:高速铁路泥岩隧道仰拱基底围岩变异的复杂性、仰拱底鼓对上部轨道结构的量化影响和基于仰拱基底围岩变异的高速铁路隧道结构耐久性预测、评价及控制;并提出了初步的研究思路和方法,以期为提高我国高铁泥岩隧道的基础理论研究、设计建造和运维管理的技术水平提供有益的参考.     

风化泥岩作为路基填料的试验研究

南京绕越高速公路方山区域广泛分布风化泥岩,文章对该风化泥岩作为高速公路路基填料的问题进行研究。室内试验成果表明：泥岩开挖料具有遇水膨胀崩解和泥化特征,水稳定性差,但如采用橡皮膜包裹,则岩块试样浸水后完整性较好。     

隧道衬砌裂拱机理分析及整治

对隧道衬砌出现裂拱事故的原因进行了分析,认为隧道裂拱是泥岩中的粘土矿物遇水膨胀产生巨大的水平侧压力作用在隧道拱部两侧导致的,提出了截断地表水渗入与树脂锚杆加固相结合的整治措施,经过一个雨季的检验效果良好。     

膨胀岩隧道断面优化研究

膨胀岩特殊的物理力学性质给隧道带来严重的工程问题。以秀山隧道为工程背景,通过理论推导得到了湿度应力场和温度应力场之间的关系,并且利用有限元软件的温度应力模块模拟得到了不同膨胀级别、不同加固范围、不同膨胀范围时不同断面形式下支护结构的受力特征,优化了支护断面形状。     

钙质泥岩水岩作用特征及遇水软化机理

为掌握泥岩遇水后的工程特性,进一步揭示其遇水软化机理,对取自宁夏固原引水隧洞工程遇水易软化的白垩系钙质泥岩进行了矿物成分分析和物理力学性质试验.在此基础上,分析了钙质泥岩水岩作用特征,探讨了不同黏土矿物含量钙质泥岩遇水后强度和变形参数的变化规律和软化机理.研究结果表明:钙质泥岩的膨胀性及其强度遇水后迅速衰减;遇水后钙质泥岩力学参数的变化与黏土矿物含量均呈自然对数关系;钙质泥岩遇水软化是其在吸、失水过程中内部水化膨胀反应及其损伤不断加剧造成的,软化机理可用水岩作用过程示意图详细描述.      

软弱岩体分类及其变形规律的研究

根据软弱岩体中起主要作用的影响因素，将软弱岩体分为软弱型、破碎型、软弱破碎型、高应力型和膨胀型等五种。给出了相应的分类指标及其与《工程岩体分级标准》（国家标准）中参数Ｑ的对应值，以及不同类型软岩隧道围岩变形定性规律和失稳规律，有助于正确及时地对软弱岩体稳定性作出评价。     

哈密地区膨胀性泥岩膨胀特性研究

研究哈密地区某高速铁路地基膨胀泥岩的膨胀特性.一方面,在室内确定土体基本力学参数基础上,针对原状泥岩样进行了膨胀力及无荷载情况下膨胀位移试验,获得膨胀力及膨胀位移过程变化曲线;并进行不同含水率、不同干密度情况下重塑土的膨胀力及膨胀位移试验,针对重塑土的膨胀力及膨胀位移的变化规律曲线进行公式拟合,并与原状泥岩的测试数据进行对比分析;另一方面,通过将膨胀力转换为体力加载的方式进行有限元分析计算,模拟计算室内环刀的膨胀位移,并与理论计算结果相互对比.结果表明:膨胀力拟合公式基本能反映泥岩膨胀力值,膨胀位移拟合公式误差较大,转换膨胀力的有限元分析方法可用于室内膨胀位移计算、膨胀力的反算及试验验证.     

炭质泥岩隧道进洞施工技术研究

隧道进洞是隧道施工中的一个难点,炭质泥岩段隧道进洞更加困难,结合贵州省惠水至罗甸高速公路某隧道进洞施工,提出"两端固结梁"隧道进洞施工方案,成功地解决了炭质泥岩隧道进洞问题。     

含膏岩系及其对隧道工程的影响

本文通过对成昆铁路百家岭隧道的含膏岩系的研究,根据初步的试验资料和若干膏矿的调查资料,对膏岩的一般特征,以及与这些特征相联系的物理、化学性质对隧道工程的影响;膏岩与铁路勘测工作的关系;含膏岩系地下水的硫酸根侵蚀作用和硬石膏的膨胀性质及其对混凝土结构物的变形破坏,进行了初步探讨。     

西宁泥岩地区嵌岩桩承载特性研究

基于自平衡桩基测试技术,根据西宁海晏路高架桥的2根桩基(SZ1、SZ2)的静载荷试验报告,对泥质岩地区大直径深长嵌岩桩的承载特性(包括桩顶荷载和位移的关系、桩侧阻力、桩端阻力等)进行研究。结果表明:泥岩地区嵌岩桩的桩顶荷载—位移曲线开始较为平缓,后来出现明显的陡变阶段。在相同岩层中不同嵌岩桩实际发挥的侧摩阻力相差比较大。微风化泥岩发挥侧摩阻力所需的位移比中风化泥岩以及强风化泥岩小。     

南昆线膨胀岩（土）胀缩特性研究

通过对南昆铁路经过地区红粘土与膨胀岩对比研究，证明该地区膨胀岩是一种碎裂性、低强度、强膨胀粘土岩。其物质组成是胀缩性决定因素，上覆荷载大小，岩体结构与密度１环境条件是影响因素。膨胀岩在反复胀缩和构造裂隙影响下，整体强度比土体还差，使边坡极易坍塌，整治措施只有充分考虑岩体特性时，才能收到应有效果。     

用有限元模拟软岩蠕变对隧道结构的影响

选用适当的软岩蠕变模型，建立了软岩围岩隧道的有限元计算模型，并以某修建在软岩地段的公路隧道为例，分析了隧道锚杆和支护施工的时间对其变形和内力的影响．另外，该模型也可应用于其它软土地下工程．     

甘露岩隧道设计简介

甘露岩隧道是太长高速公路上的一座中隧道。简要介绍了隧道土建、附属工程的设计，对该隧道进行了方案比选，提出了合理的设计方案及几点体会。     

水平泥砂互层隧道围岩稳定性研究

以大梁峁特长公路隧道为依托,针对水平层状岩体隧道,采用ANSYS数值分析软件将水平泥岩砂岩互层岩体等效为正交各向异性的方式,对隧道开挖过程中围岩稳定性进行了数值试验分析,通过分析围岩塑性区、围岩应力、隧道变形、锚杆轴力、初支及二衬内力,得出施工采用支护参数的合理性和水平泥岩砂岩互层隧道围岩变形和初支、二衬应力的分布特征.