隆百高速公路第三系泥岩边坡变形机理及防护

文章根据第三系泥岩边坡的变形破坏特征,从岩石特性、环境条件和人为因素等方面,对边坡变形机理进行分析,并结合广西隆林-百色高速公路工程实例,对第三系泥岩高边坡的防护要点及设计与施工过程中应注意的事项进行了介绍。     

富水条件下板溪群板岩隧道围岩分级研究

富水板岩隧道围岩泥化、软化问题突出,目前此类隧道的围岩分级是将单轴饱和抗压强度作为分级指标之一。由于板溪群板岩具有特殊的工程地质特性,因此将单轴饱和抗压强度作为板溪群板岩隧道围岩分级指标存在一定的局限性。针对此问题,文章以沪昆客运专线长昆湖南段油坊坪隧道为工程实例,引入软化系数,并将地下水、岩体完整性系数、主要结构面与洞轴交角作为主控因素,建立富水板岩隧道围岩分级体系;基于模糊数学理论,构造各评价指标的隶属函数,利用层次分析法求取指标权重值,并根据最大隶属度原则确定围岩级别。研究结果表明:采用模糊理论对富水板岩隧道进行围岩分级,有效地处理了隧道围岩分级的模糊信息,实现了围岩分级从定性到定量的跨越;引入软化系数通过模糊理论得到的围岩级别与现场实际情况较为接近,说明引入软化系数的富水板岩隧道围岩分级方法具有较强的实用性,可为富水板岩隧道的设计和施工提供参考。     

第三系富水泥质弱胶结粉细砂岩地层隧道工序写实

兰渝铁路桃树坪隧道施工初期通过第三系粉细砂岩地层段,遇水围岩软化现象明显,常规施工工法已无法保证隧道正常施工,施工风险极大。文章在以"重降水、密导管、强支护、辅注浆"为指导的前提下,通过工序写实对前期的各项施工工法、辅助措施进行了验证并归类;针对第三系富水泥质弱胶结粉细砂岩地层,重点对洞内降水、超前支护、支护结构及径向注浆等工序进行了验证分析,为隧道正洞支护参数设计的合理性提供了实践依据。     

丹霞地貌区公路边坡红层风化机理及其监测技术研究

针对目前红层边坡风化机理及其监测技术方面的研究较少的现状,本文以仁赤高速赤水丹霞区段为依托开展丹霞红层区公路边坡岩体风化机理及检测技术研究并得到以下结论:由于岩性的差异泥岩的崩解速率为由快及慢至稳定,而砂岩的崩解速率为由慢及快至稳定且泥岩的质量损失率要比砂岩高。在日气温恒定条件下,泥岩发生明显的风化崩解,含水量基本恒定时,泥岩风化崩解很缓慢。而砂岩在日气温和含水率基本稳定的条件下,砂岩风化崩解很缓慢。但在反复浸水条件下会加速泥岩和砂岩的风化崩解速率。红层岩体为软质岩,单轴抗压强度不超过30MPa、抗剪强度不超过7MPa且含水率的变化对红层岩体的抗压抗剪强度有着较大的影响。依据泥岩和砂岩的不同特点,建议泥岩风化监测可选取测钉法进行监测,而对于红层砂岩本文建议采用三维激光扫描进行风化监测。通过现场为期一年的测试,效果良好可满足监测需求。     

老口航运枢纽工程船闸下闸首结构三维有限元分析

老口航运枢纽工程船闸下闸首结构采用整体坞式结构,基础置于第三系泥岩上,它属于软泥岩,具有地基承载力不足、地基应力及变形超标等特点。文章介绍老口航运枢纽工程船闸下闸首结构采用三维有限元分析计算方法,计算成果表明：船闸下闸首结构的设计与优化提供了可靠的依据。     

粉煤灰对碱式硫酸镁水泥性能的影响

本研究采用内掺法,在碱式硫酸镁水泥(basic magnesium sulfate cement, BMSC)中添加不同掺量的粉煤灰,并通过研究其抗压强度、水泥放热速率、耐水性等,结合XRD、SEM分析其水化产物组成、微观形貌,分析粉煤灰的掺量对BMSC的影响。实验现象表明,在BMSC中添加一定的粉煤灰会降低其抗压强度,但是也能降低其单位体积水化放热速率,并提高其软化系数。     

基于纤维素改性的干粉砂浆配合比试验研究

文章为了掌握纤维素HPMC改性干粉砂浆的基本性能,优化配合比设计,改善拌和物的施工性能,采用常规的试验方法对HPMC改性砂浆的保水性能、力学抗压强度、抗折强度性能进行了综合研究,分析了HPMC、粉煤灰及灰砂比等变化对砂浆基本性能的影响。试验结果显示:(1)随HPMC用量的增加,砂浆分层度值和抗压强度值均呈下降趋势,在掺量0～0.2%范围内,分层度和抗压强度指标下降显著,在0.2%～0.35%范围内,二者的下降幅度显著减小;(2)随着粉煤灰掺量的增加,干粉砂浆的力学强度呈下降趋势,对7d早期强度的劣化效果更为显著,而对28d强度的劣化有所减弱;(3)随灰砂比的降低,砂浆的抗折强度、抗压强度均呈下降趋势,HPMC改性砂浆的保水性能优于常规砂浆,但在相同配合比条件下,HPMC改性砂浆的抗压强度、抗折强度值均低于基准砂浆的强度,且随着灰砂比的降低,抗压强度和抗折强度损失变化率均呈先增加后降低的变化趋势。总之,HPMC改性干粉砂浆具有优良的保水性能,显著改善了拌和物的施工和易性,综合分析确定在基准配合比相同条件下,优选灰砂比为1∶3,HPMC的掺加用量为水泥胶结料的0.1%,粉煤灰基准用量为10%。     

红粘土与砂岩夹泥岩接触带隧道合理施工工法研究

针对红粘土与砂岩夹泥岩接触带围岩上软下硬、自稳能力差的特点,文章通过现场调研和分析,明确了隧道施工原则,并结合现场实际采用数值模拟计算方法优化了施工工法和支护参数,现场应用效果表明:在红粘土与砂岩夹泥岩接触带地层中施工,岩性分界面位置对隧道变形及结构应力影响明显,随着红粘土在隧道开挖断面的占比增大,隧道洞周位移及初期支...     

CHF土壤固化剂在路基土壤改良中的应用研究

CHF土壤固化剂是具有自主知识产权的液态离子型土壤固化剂,属于高分子复合材料,可增加黏土强度,减少吸水膨胀性,提高水稳定性。文章结合四川省泸渝高速公路路基工程实例,介绍采用CHF土壤固化剂改良风化泥岩土壤的配合比与原材料技术要求,阐述了采用该土壤固化材料铺筑路基试验段的施工工艺流程,并通过施工检测分析得出结论:采用CHF土壤固化剂改良后,路基的抗压强度和水稳性可以得到显著提升,经历雨天后,路基表面不再翻浆和变形,完整性较好,可满足规范和设计要求。     

聚丙烯纤维对水泥土抗压强度的影响效应探究

聚丙烯纤维是一种强度高、弹性好、耐腐蚀性的合成纤维。本文通过在水泥土中添加聚丙烯纤维来提高其抗压强度,以纤维长度、添加量、灰土比、养护龄期等变量对水泥土的抗压性能进行试验探究。结果表明:添加一定量的聚丙烯纤维可提高水泥土的单轴抗压强度,纤维含量过多或长度过大时反而对抗压产生不利影响。最终得出聚丙烯纤维较优掺入长度为12mm,最优掺量为1.0%,该种配比下,较为合理的灰土比为26%,此时纤维水泥土较素水泥土相比,除7d龄期外,抗压强度均提高30%左右。     

第三系富水砂岩铁路隧道施工技术

程儿山隧道所处地层主要为第三系富水砂岩,稳定性差,扰动后会发生流塑性变形。文章分析总结了第三系砂岩的性质和前期施工工法的优劣;提出了"重降水、辅注浆、强支护、快封闭"的设计施工理念;详细阐述了超前降水、超前预支护、双层初期支护、二次衬砌等施工措施。     

冻融循环作用下单孔红砂岩强度及微观孔隙变化规律试验研究

为了研究冻融循环作用下单孔红砂岩力学性能弱化机理,利用伺服压力机对试样开展单轴压缩试验,并通过比表面积及孔径分析仪,分析冻融作用下单孔红砂岩的微观孔隙变化规律。结果表明:①随着冻融循环次数的增加,单孔饱水红砂岩的质量持续增加,抗压强度及弹性模量整体下降;②冻融循环20次为单孔红砂岩力学性能及微观孔隙结构的转折点,该次数下红砂岩内部结构达到新的平衡,且内部平均孔径减小,抗压强度及弹性模量均增大;③冻融循环0～10次,介孔数量居多;冻融循环40～60次时,大孔数量居多;该两个阶段内,单孔红砂岩内部平均孔径均增大,此时结构持续损伤,并随着循环次数的增加损伤加剧,导致抗压强度下降。     

隧道施工“关门”式灾害及其成因初步分析

文章在对隧道施工"关门"式灾害调查及隧道施工"关门"式灾害与隧道施工地质灾害关系分析的基础上,提出了7种围岩变形失稳塌方致灾构造、6种突泥致灾构造和2种隧道洞内泥石流致灾构造,并对其致灾成因进行了分析。结果表明:围岩变形失稳塌方致灾构造位置的围岩级别未据实修正、初期支护未及时施作或初期支护强度不足,导致围岩变形失稳塌方;自体隔泥土盘或复合隔泥岩土盘的厚度不足、强度过低或突泥致灾构造条件变化等造成隔泥岩土盘被突破,导致突泥和泥石流;隔泥节理裂隙化岩盘沿优势结构面剪裂破坏导致突泥;隧道施工爆破震动导致岩溶中充填的粘土瞬间下坐,隔泥岩盘被突破致使突泥。     

AC-13C力学特性的室内试验研究

文章通过AC-13C力学特性的室内试验,对两种不同级配曲线组成AC-13C的劈裂强度、单轴抗压强度等进行评价。试验研究结果表明：细集料用量的变化与空隙率会对沥青混合料的力学特性产生较大的影响。     

压力循环作用下灌浆材料性能演化及其在地下水封石油储库工程中的应用

地下水封石油储库工程明显不同于常规地下工程,其不仅对水封条件和水封效果的要求较高,而且由于其地质特殊性、结构特殊性和施工特殊性所带来的岩体灌浆难题也是影响工程的重要因素。文章针对国内某大型地下水封石油储库在施工期间部分采用基于硫铝酸盐水泥的灌浆材料,在压力循环灌浆工艺下初凝时间显著提前,温升速度明显加快等问题,通过室内模拟灌浆试验发现,基于硫铝酸盐水泥的灌浆材料在不同压力循环下性能差异性较大,其水化放热的峰值时间随着循环时间的加长而缩短,且循环压力越高,峰值温度也越高;其抗压强度随循环时间的加长而降低,且循环时间越长,抗压强度下降越明显。     

铁路隧道施工阶段监测等级划分方法及应用

铁路隧道施工阶段监控量测是保障信息化施工的重要手段，目前关于隧道监控量测项目及内容主要通过围岩级别定性判定，未建立统一的定量化评价体系。基于风险分析理论，依据隧道发生风险概率指数与风险后果指数，建立铁路隧道施工阶段监测等级及划分方法。将未确知测度理论作为风险概率指数评价方法，选取岩石风化程度、岩石质量指标和单轴饱和抗压强度等8个影响指标，构建指标测度函数，结合改进层次分析法对各评价指标进行赋权，依照置信度识别准则判定风险概率指数，定量计算监测等级指数确定监控量测等级及相应的监测内容。以渝昆铁路小草坝隧道为例，对该隧道3个里程区段进行施工阶段监测等级划分，评价结果显示DK344+200～DK344+220区段监测等级为C。     

温拌石墨烯复合橡胶改性沥青及混合料路用性能研究

为解决河西地区大风大温差工况环境下石墨烯复合橡胶改性沥青黏度大、施工温度高、降温速率快等问题,本文基于半间断型Superpave-13结构与新型温拌技术,对常规与温拌石墨烯复合橡胶改性沥青及混合料路用性能进行试验研究,结果表明：添加0.5%DWMA-S(AR专用)温拌剂后,石墨烯复合橡胶改性沥青175℃运动黏度降低18.1%,25℃弹性恢复提高3.2%,老化前后5℃低温延度分别提高36.1%、10.8%,恒温30 min时软化点下降3.41%,恒温6 h时软化点恢复至99.4%;常规与温拌沥青混合料呈现出良好的高温抗变形、低温抗裂及水稳定性;温拌技术可以降低施工温度20℃,与常规沥青混合料160～165℃成型的马歇尔物理-力学指标相当,温拌沥青混合料的动稳定度及水稳定性略有降低,低温弯曲破坏应变提高7.2%,温拌剂对复合改性沥青及混合料路用性能影响规律基本一致。     

冻融循环作用下水泥混凝土强度退化机理研究

为研究冻融循环作用下水泥混凝土强度退化机理,文章进行了水泥混凝土冻融循环室内试验,测得冻融循环试验前后混凝土弯拉强度和抗压强度;运用离散元软件进行水泥混凝土细观数值模拟试验,并分析水泥掺量、水泥强度等级、集料和胶凝材料界面刚度对混凝土弯拉强度和抗压强度的影响;将室内试验结果与数值模拟试验结果进行对比分析。研究结果表明:冻融循环作用下,弯拉强度明显降低,抗压强度略微减小;水泥掺量减少和水泥强度降低时,弯拉强度和抗压强度均明显降低;集料和胶凝材料界面刚度减小时,弯拉强度明显降低,抗压强度略微减小,与冻融循环室内试验结果一致。     

玄武岩纤维水泥土力学特性及水稳定性研究

为提高水泥土力学强度和水稳定性,文章选用玄武岩纤维加筋水泥土的方法,基于室内无侧限抗压强度试验和干湿循环试验,研究水泥掺量、纤维掺量及养生龄期对纤维加筋水泥土力学特性和水稳定性的影响规律。结果表明：养生前28 d水泥土无侧限抗压强度增长显著,水泥掺量每增加1%,7 d、28 d抗压强度分别平均提高20.9%、19.4%;玄武岩纤维掺量为0.3%的水泥土抗压强度最大,7 d、28 d抗压强度较素水泥土分别提高约50.6%、49.6%;干湿环境下,纤维水泥土养生前28 d的干湿残留强度比显著降低,水泥掺量对水泥土干湿残留强度比影响较小;随干湿次数增加,不同水泥掺量的水泥土干湿残留强度比降低速率相当,28 d的干湿残留强度降低速率较大。     

粉煤灰改良膨胀土无侧限抗压强度影响研究

结合广东某一级新建高速公路工程项目S31标段的膨胀土,对在施工实际中采用的粉煤灰改良膨胀土进行无侧限抗压试验,研究粉煤灰掺量、养护龄期及试验室模拟下的干湿循环作用对改良土无侧限抗压强度的影响。研究结果表明,随着粉煤灰的掺量增加,改良土的无侧限抗压强度显著增加,且随着掺量加大,无侧限抗压强度增加效果减弱;改良土的无侧限抗压强度随着龄期的增长,先显著增长,后缓慢增长,随着干湿循环次数的增加而减小。