间歇性泡水对砂岩力学性能的影响研究

结合现场采样和三轴试验,以工程中较常见的砂岩为例,设计了不同泡水次数,对砂岩进行了间歇性泡水试验和力学指标测试.通过对天然状态和不同泡水次数下砂岩力学指标的比较分析,研究了间歇性泡水前后砂岩力学性能的变化规律.研究结果表明:随着间歇性泡水次数的增加,砂岩的抗压强度、黏聚力和内摩擦角都呈下降趋势,其变化规律基本符合指数分...     

路用集料力学指标衰减规律及其相关性

通过对石灰岩、砂岩、玄武岩、花岗岩4种集料的磨光值试验、磨耗值试验、冲击值试验、压碎值试验、坚固性试验等试验进行了分析,并对几种集料的抗滑耐磨性能进行了研究。通过以上研究得出:在标准条件下所选用的几种集料的力学指标存在一定的相关性;本研究中使用的石灰岩、砂岩相当的石灰岩、砂岩作沥青路面抗滑表层的集料,在技术上是可行的;在交通量不大且地形平缓时,采用石灰岩作为抗滑表层的集料基本可以满足高速公路使用期内(大中修之前)的抗滑耐磨性能。通过以上各个方面的研究,从抗滑耐磨的角度综合分析、评价采用石灰岩、砂岩、玄武岩、花岗岩4种集料作为沥青抗滑表层材料的可行性。     

高速公路上面层石料适用性研究

江苏省高速公路上面层以玄武岩为主,高速公路的迅猛发展及石料资源分布的不平衡导致局部玄武岩供应紧张,室内试验及试验路资料表明,在使用改性沥青并添加液体抗剥落剂后,石英砂岩、花岗岩、凝灰岩及安山岩与沥青粘附性能够满足江苏省高速公路技术标准的要求,沥青混合料具有良好的高温、低温性能,抗水损害能力,石英砂岩、花岗岩、凝灰岩及安山岩等石料可以应用于高速公路上面层。     

卵石层与强风化砂岩层地基承载力研究

浅层平板载荷试验是一种测定地基承载力特征值的常用手段。以兰州地区某高层建筑不同地层岩性的地基为研究对象,针对天然卵石层和强风化砂岩层进行了浅层平板载荷试验。研究发现:天然卵石地基的地基承载力特征值要高于强风化砂岩层,由于强风化砂岩层遇水极易崩解,尤其在干湿循环作用下,非常容易发生劣化,因此,在进行浅层平板载荷试验的误差分析中,需要考虑排水对强风化砂岩层的影响;强风化砂岩层在试验中主要发生塑性变形,天然卵石层的性质较好,以弹性变形为主。施工过程中,需要对强风化砂岩层地基进行特殊处理,以保证其满足工程设计要求。     

砂岩-泥岩沉积互层面剪切特性数值模拟研究

沉积层面力学特性是探究砂岩泥岩互层岩质边坡变形及稳定的重要因素。以室内试验结果为依据,采用接触面与薄层单元模拟层面剪切特性,对比了两者应力应变曲线特点,分析了开挖条件下软硬互层岩质边坡层间应力分布。结果表明,接触面模拟砂岩泥岩界面特性时,其剪切应力应变曲线符合双曲线特征,呈应变软化现象,存在明显残余强度。薄层单元模拟层面剪切力学特性时存在初期应力剧增现象,模拟结果与试验值存在一定程度离散性。接触面与薄层单元均能模拟砂岩泥岩界面剪切应力应变特性。顺层岩质边坡开挖时难以控制接触面法开挖过程模型计算收敛程度,薄层单元方式更能有利于模拟开挖作用下其层面剪应力分布(即剪切错动效应)。     

泥质岩崩解性状的模型试验研究

通过循环浇水-风干的过程模拟干湿循环作用,测试岩面剥蚀深度、裂隙宽度等,开展室内大模型的崩解试验研究。试验结果表明:泥质砂岩面崩解现象不明显,而泥岩显著;泥岩的收缩量明显大于泥质砂岩。岩面裂隙观测结果表明:浇水后泥质砂岩裂隙度与风干时间呈线性相关;泥岩裂隙度与风干时间呈非线性相关,包括初期快速增大阶段和后期缓慢增大阶段;风干时间长短与裂隙度受干湿循环影响的程度关联较大,短时间内,岩面裂隙度随干湿循环次数增加保持相同的波动状态,但干燥时间超过临界值后,裂隙度会突破原有波动状态,加剧干湿循环对裂隙的影响。试验成果还表明,施工过程的短期坡面冲刷不是影响边坡稳定的主要问题。     

红粉砂岩风化土采用强夯压密提高承载力试验研究

为研究强夯压密红粉砂岩风化填土的可行性,在绕越高速公路方山服务区进行了强夯试验,试验结果表明,强夯提高了标准贯入击数、静载荷承载力和变形模量,取得了满意的效果.     

深埋隧道内超前深孔降水模型试验

针对弱胶结富水粉细砂岩极易突水涌砂导致的隧道掌子面坍塌和初期支护开裂变形, 研究了深埋隧道内超前深孔降水方法, 建立了模拟隧道内超前降水的实体模型, 分析了3种降水管和3种抽水泵功率下各时刻模型的水位面变化, 采用三轴试验分析了粉细砂岩在高含水率下的破坏状态。研究结果表明: 降水试验模型切向断面上同一标高测点处中间水头低, 两侧水头逐渐升高, 呈抛物线形式, 反映了超前深孔降水规律; 粉细砂岩在高、低含水率下均呈塑性破坏, 破坏时的轴向应变小于5%;降水过程中地层含水率从20%下降到11%时, 粉细砂岩强度、黏聚力和内摩擦角达到最优稳定状态, 实现了开挖面无水状态; 隧道内超前降水参数应采用管径为65 mm的真空降水管和抽水功率为7.5 kW的真空泵, 且降水管应布置在超前掌子面20 m的隧道两侧边墙处; 在富水粉细砂岩深埋隧道内超前深孔预先降水并辅以注浆加固, 能够实现开挖期间粉细砂岩稳定, 为隧道顺利施工奠定了基础, 也避免了大埋深隧道从地表进行深井降水的困难。      

第三系富水泥质弱胶结粉细砂岩隧道施工关键技术

针对兰渝铁路桃树坪和胡麻岭隧道第三系富水泥质弱胶结粉细砂岩施工中出现的问题,通过对围岩物性、力学参数和特殊复杂水稳特性的研究,揭示了第三系富水泥质弱胶结砂岩工程特性和水稳特性;结合现场工程试验,确定了"重降水、密导管、强支护、辅注浆、快挖快支快封闭"的关键施工技术,确保了施工安全.     

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.