黄土塬区接触带对围岩变形的影响规律研究

银西高铁是我国西部交通网络的重要组成部分,途经世界最大黄土塬——董志塬.其中,贾塬隧道位于银西高铁甘宁段,是银西高铁控制性工程,穿越多种不同岩性接触带,包含有:黏质黄土-红黏土接触带、黏质黄土-砂岩夹泥岩接触带、红黏土-砂岩夹泥岩接触带.文章以贾塬隧道为工程依托,通过三维数值计算软件,对三种接触带下隧道围岩位移变形规律...     

节理倾角对公路隧道围岩塌落拱影响分析

文章主要通过室内石膏块模型试验对节理间距为0.5 m的隧道围岩在节理倾角分别为0°,30°,45°,60°和90°时无支护开挖情况下围岩的塌落拱跨度、高度和塌落面积的探讨,得出了在不同节理倾角下得到的结果 ,并与普氏理论值进行了对比分析,发现塌落高度、塌落宽度以及塌落面积均与节理倾角呈非线性变化关系,其极小值介于45°~60°之间;同时利用离散元软件UEDC对上述工况进行二维数值分析,室内试验结果与数值分析结果一致;依据数值计算和室内试验综合分析,得到了在不同节理倾角下塌落拱高度的计算方法。     

青藏高原多年冻土区公路工程地质稳定性分区研究

本文对青藏公路年平均地温、含冰量和多年冻土区公路病害的相关性开展了统计分析,将多年冻土工程地质条件划分为稳定、较稳定、不稳定和极不稳定四种类型。以G109线青藏公路、G214线青康公路、天峻～木里公路为例,基于三条公路典型病害数据和病发路段工程地质条件的对照分析,验证了本文多年冻土工程地质稳定性分区方案的可靠性,并依据该分区方案划分了G214沿线多年冻土工程地质条件。上述分区方案和分区结果可望为该区域公路工程建设提供参考。     

隧道喷射混凝土回弹量控制技术研究

文章以广西崇爱高速公路观音山隧道为依托,从混凝土各物料质量、物料间配合比以及喷射工艺等方面,探讨隧道喷射混凝土回弹率高的影响因素,并提出相应降低回弹量的措施,以降低隧道初期支护成本、减少风险。     

多年冻土区公路建设对三江源地区的生态保护

在多年冻土区公路建设中,采用绿色防护工程,有效保护了三江源地区生态环境,环境保护的实施,使脆弱的生态环境得到了保护,使整个公路工程与周围环境相协调。     

考虑围岩冻融损伤劣化效应的隧道长期稳定性研究

寒区隧道围岩受到冻融损伤劣化作用会对隧道长期稳定性造成不利影响。文章以鄂西北十房高速公路通省隧道片岩为例,通过室内冻融循环及压缩试验,得到单轴抗压强度与冻融循环次数之间的关系。根据掌子面围岩现场工程地质调查结果,并基于Hoek-Brown准则,估算出考虑冻融损伤劣化效应的岩体力学参数。然后采用FLAC3D对冻融循环条件下隧道的长期稳定性进行数值分析,分别得到0次、4次、8次、12次、16次、20次冻融循环条件下隧道衬砌位移场及应力场变化特征。结果表明,冻融循环作用下,隧道衬砌的变形及主应力均出现了不同程度的增大。与不考虑冻融损伤劣化作用相比,经过20次冻融循环作用后,衬砌的变形、最大主应力、最小主应力分别增大了1.3%、5.3%、1.5%。在支护方案选择及支护结构设计时,有必要考虑长期冻融循环作用下围岩力学特性损伤劣化对隧道稳定性的影响。     

公路隧道超欠挖对围岩及支护结构稳定性的影响研究

为确保崇爱高速公路观音山隧道施工安全,文章基于Plaxis 3D有限元数值模拟方法.通过对比不同超欠挖位置、深度、角度的八种超欠挖工况,模拟研究了观音山隧道施工过程中存在的围岩超欠挖及其对支护结构和围岩稳定性的影响,探究了超欠挖状态下隧道围岩变形规律及结构应力变化规律。结果表明:拱顶位置的超欠挖对隧道沉降最小值的影响较大,在拱脚处超欠挖对隧道沉降最大值的影响较大;围岩超欠挖对拱顶部位欠挖的影响大于超挖,而在拱脚处超挖的影响要大于欠挖;拱脚处的围岩超欠挖影响大于拱顶。总的来说,隧道超欠挖会对围岩稳定性造成一定程度的影响,但在深度与范围可控的前提下影响是有限的。     

软岩隧道围岩松动圈内窥镜检测技术研究

为了提高隧道施工的质量,以九绵高速公路白马隧道工程为例,研究运用内窥镜确定围岩松动圈范围,确定系统锚杆长度的方法。研究结果表明,该方法在抑制隧道变形方面有良好的效果,可为同类型工程提供参考。     

冻融条件下的寒区隧道围岩压力计算方法

为了明确寒区隧道承受的围岩荷载,给其支护结构设计提供科学依据,节约隧道建设成本,文章针对围岩压力的计算方法进行了研究。分析并给出了不同冻土段考虑冻融作用的围岩压力计算方法:工程冻土段的围岩压力不考虑冻、融条件的影响,可直接用《公路隧道设计规范》的方法进行计算;多年冻土段浅埋隧道围岩压力,在融化条件下采用文章推导提出的公式计算;其余情况下围岩压力采用《公路隧道设计规范》中的方法进行计算,并根据冻融条件,分别采用冻、融条件下的围岩力学指标标准值,其中多年冻土深埋段围岩压力不考虑冻、融条件的影响,均取融化条件下的围岩力学参数进行计算。最后将该方法应用于姜路岭隧道设计荷载计算分析中加以阐释。     

多年冻土区公路路基病害分析与处治措施研究

西部大开发战略的不断推进促进了我国公路建设的不断发展.但在公路建设的速度规模扩增的同时,寒区冻土对于当前的公路基础设施工程建设也造成了极大的阻碍.尤其在新疆区域,如何科学合理地解决冻土路基热稳定性问题,成为了保证公路路基稳定安全持久的关键,多年冻土路基在高温环境下会导致路基热融下沉极容易引发不可忽视的经济安全风险.基于...     

基于破碎冻融圈的寒区隧道冻胀模型及影响因素分析

冻胀力是寒区隧道病害的主要影响因素之一,研究冻胀力量值和分布对寒区隧道保温设计具有重要意义。文章分析总结了目前几种冻胀模型和冻胀机理,在风化层冻胀模型的基础上建立了破碎圈冻胀模型,根据位移连续条件推导了冻胀力计算公式,采用控制变量法分析了冻胀力与影响因素关系,并用偏相关分析方法分析了各因素对冻胀力影响大小。研究结果表明:冻胀力量值与冻结深度、冻融圈冻胀率、衬砌及原始围岩的抗力系数有关;冻融圈冻胀率与破碎程度、含水率及水源补给条件密切相关;各因素对冻胀力影响关系为:冻结深度冻融圈冻胀率衬砌弹性当量抗力系数。根据工程实例计算,当冻结深度为2~3 m时冻胀力量值为7.43~11.05 MPa之间,计算值偏大于实测值。最后依据冻胀力影响因素讨论了防治冻胀力的工程措施,可为寒区隧道保温设计与施工提供借鉴。     

汶川地震公路隧道震害规律研究

结合汶川地震灾区公路隧道震害资料,文章制定了公路隧道震害量化指标并进行分级,对汶川地震公路隧道震害规律进行了研究。研究结果表明:隧道衬砌开裂长度占隧道总长度比例最高,二次衬砌垮塌及仰拱错台长度次之;多数震害类型在V级围岩中发生的比例均高于其它级别围岩;X、XI度地震烈度区,断层段破坏程度最严重,其次是洞口段;震害严重程度随震中距增加而迅速衰减,发生严重以上震害的隧道集中于10 km以内,近三分之二发生于20 km范围;坚硬岩体中的隧道,震害程度随埋深增加而减轻,软弱围岩中的隧道,震害程度与埋深关系不明确;发生严重以上震害的隧道,实际地震烈度均高于设防烈度,出现中等震害的隧道,近三分之二的隧道实际地震烈度高于设防烈度;隧道轴线与发震断层交角为60°~90°,震害严重,轴线与发震断层交角为30°~60°,震害相对较轻;防水板致使初期支护和二次衬砌在地震时不能协同工作,增加震害风险。     

公路隧道软弱围岩施工开挖受力特性研究

软弱围岩公路隧道开挖工程中经常遇到事故,因此研究隧道施工开挖围岩受力及变形特性对工程建设具有积极的指导意义。本文通过MIDAS有限元分析软件,构建了软弱围岩-隧道-岩土体相互耦合作用下的力学模型,研究分析了隧道开挖过程中围岩应力场分布、锚杆轴力、二次衬砌内力、拱顶下沉及隧道净空收敛规律。对进一步研究隧道开挖施工围岩受力特性研究提供了借鉴意义。     

多年冻土区公路水稳碎石基层施工的质量控制措施研究

对多年冻土区公路水稳碎石基层进行了介绍,提出了水稳碎石原材料的混合料组成设计以及质量要求,详细地阐述了水稳碎石基层施工,以提高水稳碎石基层的施工质量措施.     

新旧公路隧道围岩分级方法的比较

随着我国经济建设的发展,公路隧道,尤其是高速公路隧道和一、二级公路隧道的建设越来越普遍,并且呈现数量多、埋藏深、长度大的特点。因此,对隧道进行超前地质预报和围岩分级也就显得越来越重要,目前我国交通部编写的规范中详细介绍围岩分级的主要有《JTJ 064-98公路工程地质勘察规范》和《JTG D70-2004公路隧道设计规范》。以沪蓉西高速公路扁担垭隧道为例,对新旧两种公路隧道围岩分级规范进行了比较,分析了新旧规范在此隧道中的适用性,探讨了其各自的特点、不足和今后围岩分级的发展方向。     

公路隧道软弱围岩施工方法的探讨

文章根据当前软弱围岩中公路隧道的施工方法和施工特点,采用数值分析的方法,对台阶法、CD法、CRD法的施工力学特征和存在的问题进行了分析,并对各种施工方法进行了比较,提出了应用三种施工方法的建议。     

隧道水平岩层围岩松动圈特性及锚固设计研究

水平岩层隧道围岩具有一定的松动圈特性,以在建某公路隧道为例,采用监测技术对水平层状围岩松动圈进行量测分析,并基于此提出锚固设计方案,经监控数据分析可知,其锚固效果是有效的,可为类似隧道工程设计与施工提供实践经验。     

冻融作用对粉煤灰混凝土力学特性的影响研究

为了研究粉煤灰对混凝土抗冻性能的影响,通过试验,研究了水灰比和粉煤灰掺量对混凝土不同龄期的动态弹性模量和抗折强度等力学指标的影响。结果表明,水灰比越大,混凝土抗冻性能越差,冻融循环次超过30次时抗冻性能大幅降低;随着粉煤灰掺量的增多,混凝土28d和56d的动态弹性模量和抗折强度都表现出先增大后减小的变化趋势,适量的粉煤灰掺量能够改善混凝土的抗冻性。综合考虑,粉煤灰掺量不宜大于10%。     

平行褶皱构造对隧道围岩变形的影响研究

岩层受力弯曲变形形成褶皱构造,隧道穿越褶皱地质构造时,在复杂地质构造及地应力条件影响下,隧道围岩容易发生变形破坏,影响隧道的稳定性。针对隧道在平行于褶皱轴线穿越平行褶皱构造地质时的围岩变形问题,文章采用有限差分法并结合实际工程中褶皱构造的隧道围岩进行了数值模拟计算,探究了隧道围岩的变形规律,提出了控制围岩变形的思路。结果表明,隧道在平行于褶皱轴线穿越平行褶皱构造时,拱顶及仰拱部分更容易发生变形破坏,且主要集中在软弱岩层部分及软硬岩层分界面处,具体为向斜类型的软弱岩层上分界面和背斜类型的软弱岩层下分界面处,因此可考虑采用加强拱顶及仰拱围岩的位移控制,加固处理平行褶皱构造中的软弱岩层部分来减小隧道围岩变形的控制思路。     

公路隧道岩质围岩亚级分级研究与应用

文章从当前隧道建设实际出发,首先通过总结国内外多种围岩分级方法及采用指标情况,确立施工阶段以岩石坚硬程度和岩体完整程度作为分级基本指标,以地下水状态和主要软弱结构面产状作为分级修正因素的亚级分级指标体系,然后建立一种基于数量化理论的施工阶段岩质围岩亚级分级模型;并通过样本检验证实本模型具备较高的准确性和合理性,试图探索一种施工阶段围岩亚级分级标准;最后与编程技术和数据库技术相结合,进行施工阶段围岩亚级分级计算机辅助系统开发,以基本实现亚级分级的自动化和智能管理.