砒砂岩地区公路建设水土流失研究初探

分析砒砂岩地区水土流失严重的机理,采用USLE数学模型法和类比法,以大饭铺至东胜公路为例,对砒砂岩地区公路建设可能产生的水土流失量进行预测。根据预测结果,分析砒砂岩地区公路建设项目水土流失的特点,并提出公路水土保持设计原则。     

西南地区全-强风化红层砂岩工程特性试验研究

全-强风化红层砂岩作为工程地基或填筑体材料，由于其特殊的工程特性已造成了众多房屋倾斜、边坡失稳和填筑地基垮塌等工程事故。结合多个机场的大型工程建设，通过大量的室内试验及现场大型试验，系统地研究了西南地区全-强风化红层砂岩原岩和填筑体的工程特性。结果表明:原岩和填筑体均具有较高的地基承载力、变形模量和良好的抗剪性能，但均存在遇水后软化、崩解，物理力学性能急剧降低，对工程影响极大等问题，并针对性地提出了处理措施和建议。     

某公路顺层边坡失稳影响因素及破坏机制

顺层边坡开挖形成大量岩体结构复杂、稳定性差的边坡,在工程开挖及降雨的影响下,出现不同规模的变形失稳现象,严重影响工程建设和运营期间的安全。通过某公路顺层边坡在施工过程中产生失稳现象的研究,分析了边坡失稳影响因素,探讨了边坡变形破坏模式。     

冻融循环对压实黄土湿陷变形影响的过程和机制

为研究冻融循环对压实黄土湿陷变形影响的过程和机制,对压实黄土进行补水条件下的冻融循环试验,测试了冻融循环前后压实黄土的温度、水分、变形、干密度、孔隙比和湿陷变形。结果表明:反复的冻融循环引起了压实黄土反复的冻胀和融沉变形,土样中水分不断增加且向中上部聚集,干密度减小,孔隙比增加,最终导致黄土湿陷变形增加;冻融循环和增湿作用引起的压实黄土结构疏松和强度弱化是黄土地基和路基湿陷变形增加的主要原因。研究成果为季节冻土区黄土湿陷产生的原因和机制研究提供了一种新的思路和解释,为黄土湿陷灾害防治提供了科学依据。     

斜坡软基高路堤变形失稳规律

斜坡软弱地基上高填方路堤容易发生变形失稳引起路面结构的损坏,极大影响道路使用性能。通过建立二维有限元模型分析了斜坡软基高填方变形失稳发展机理,比较了不同工况条件下各因素对路堤稳定性的影响规律。然后,对实际工程中典型路堤结构进行分析,比较不同处治方法对提高路堤稳定性的效果,提出针对斜坡高填方变形失稳问题的处治对策。     

渗透作用下黄土地区公路隧道病害机理研究

随着甘肃省高速公路运营时间的增加,黄土地区隧道出现地表变形、衬砌变形破坏、隧道路面开裂等病害,洞顶的大面积灌溉和降雨是诱发隧道病害的主要原因之一。以往学者探讨了水在非饱和黄土中的渗透规律,并对黄土饱和或非饱和状态变形和强度规律进行了研究,但并未考虑在灌溉或降雨条件下水土的共同作用,无法描述黄土湿陷和增湿过程变形特性。本文在黄土结构性参数的基础上,总结了黄土结构性参数随含水率的增加而减小的规律,解释了渗透作用对黄土结构性破坏的机理。同时,结合黄土的二元地质结构,对长期灌溉和降雨过程隧道渗流场进行模拟,探讨了地表灌溉引发黄土隧道病害的渗流分布,探讨了灌溉引发黄土隧道病害的机理。     

甘肃公路隧道病害主要类型及养护对策研究

分析4年来甘肃600余km公路隧道技术状况评定结果,统计发现结构破损及渗水是隧道最主要的病害类型,应重点关注并长期投入防治;隧道结构变形病害主要分布在黄土和泥岩或二元复合结构等软弱围岩地层中,经过多年处治后,病害数量明显减少但尚未根除,需及时开展专项治理;隧道运营5年以后病害数量明显增多,应重点开展运营5年内的隧道预防性养护。经过统计专项检查结果,湿陷性黄土、泥质岩等软弱围岩在水的作用下发生性能劣化,叠加一定程度的质量缺陷是产生病害的主要原因。针对隧道病害特点,提出加强预防性养护、结构变形及渗水病害专项处治、加强隧道薄弱环节设计、配备隧道养护专业化设施设备等养护建议,结合隧道典型案例,对养护效果情况进行了介绍。最后提出应重点围绕交通影响较小的检测维修技术与实施模式、隧道检查信息化和数字化建设开展相关探索。研究成果可对公路隧道病害防治提供借鉴参考。     

基于有限元法的碎石桩处治湿陷性黄土道路病害效果研究

湿陷性黄土是一种在天然湿度下具有较高强度和较低压缩性的特殊土,遇水极易产生湿陷变形,对道路工程有害。结合内蒙古某高速公路湿陷性黄土路基病害处治工程,采用ABAQUS有限元软件建立碎石桩处治前后的路基断面模型并进行沉降数值模拟,结合现场沉降观测结果,分析碎石桩对湿陷性黄土路基病害的处治效果。结果表明,经碎石桩处治后的路基沉降小于碎石桩处治前的路基沉降,碎石桩可有效减少湿陷性黄土路基不均匀沉降。数值模拟结果与实测结果较为接近且变化规律基本一致,验证了数值模拟的可靠性。     

浅埋偏压小净距三洞并行隧道合理开挖顺序、工法与明洞施工研究

为研究浅埋偏压小净距三洞并行隧道的合理开挖顺序、施工工法及明洞施工影响，基于甬舟公铁路中公路涨茨隧道与铁路洋山隧道并行段，建立三维偏压山体与三洞并行模型，对不同开挖顺序与工法下围岩、支护结构受力变形展开比选研究，并对明洞施工的作用效果及合适施作时机展开研究。(1)铁路隧道与公路左线拱底隆起区、与公路右线拱顶沉降区产生贯通，且公路隧道塑性区集中于近铁路隧道中下侧；隧道开挖导致自身洞周变形加速，相邻隧道拱顶、地表隆起，近侧拱腰扩张、对侧拱腰收敛。(2)公路左线拱顶、地表在相邻隧道施工时会出现隆起，且先开挖左线隆起时间最短，先开挖左线的工法中顺序3(公路左线-公路右线-铁路隧道)在围岩支护体系受力变形最优。(3)考虑施工速度及减小偏压隧道工法导致围岩扰动，提出三洞采用CD-二台阶-反向CD的新工法。该工法能进一步减小结构受力变形，并对铁路隧道拱腰收敛改善效果显著。(4)左线明洞施工回填土处未发生塑性破坏，且可以改善支护结构受力数值及不均匀(初支在左拱腰、二衬在右拱脚受力较大)的情况；左线明洞-左线暗洞-右线为最佳明洞施作时机，减小了支护体系的受力变形以及铁路隧道与右线的拱底隆起，并对右线左拱...     

缓倾角层状边坡变形破坏机制及整治措施

以国道108线广(元)南段公路缓倾角层状边坡的变形和失稳破坏为典型结构,在滑坡区岩体结构、水文地质条件、岩体水力学特征、滑坡形态特征和滑坡运动学特征等综合分析基础上,重点讨论了滑坡变形破坏的模式及产生的主要控制因素,并对滑坡进行了稳定性综合评价。在此基础上,对不同整治措施的技术可行性及经济指标进行比较分析,提出了经济、合理、有效的整治方案。     

广东某公路滑坡的变形特征与整治措施研究

针对广东某高速公路K7工点滑坡整治工程,从边坡的工程地质条件,气象条件、水的作用等多方面因素分析了滑坡的成因;对滑坡的不同分区进行了变形特征分析;探讨典型砂岩地层沿软弱夹层滑动带的滑动机理,并提出相应整治措施。     

公路黄土路堑高边坡坡型选择研究

基于大量调查资料,归纳出了黄土路堑高边坡的8类地质结构模型。以"宽台陡坡"的设计思路,通过对不同坡型下黄土路堑高边坡的稳定性及应力应变分析,提出了按工程地质区推荐的公路黄土路堑高边坡坡型设计方案。该方案已在陕西省已建和在建高速公路黄土路堑高边坡设计中得到应用,取得了良好效果。同时,对黄土地区的其他省区公路建设具有参考价值。     

公路工程中黄土湿陷性问题分析

依据对黄土基本湿陷特性的试验研究,结合公路工程的特点,分析并提出了与公路设计有关的黄土增湿湿陷量的计算方法和黄土增湿速率的确定方法;分析并总结出路堤填土小于或大于某一高度时,可不考虑原状黄土地基的湿陷变形。认为目前执行的国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》来源于工业与民用建筑行业经验,不能适用于公路工程建设的需要。因道路工程线长、面广,地形地质条件多变,相对建筑面积上投资小,在分析与处理湿陷性黄土的方法上应注意行业特点。     

兰渝铁路胡麻岭隧道第三系弱成砂岩蠕变特性试验研究

为掌握砂岩地层蠕变特性,保证施工和运营期间的结构安全,以兰渝铁路胡麻岭隧道第三系富水弱成段施工为依托,从采用改制的流变仪进行蠕变特性试验,得出了蠕变方程描述弱成砂岩蠕变特性随含水量的变化情况,分析了各种含水量状态下的蠕变特性,讨论了不同含水量情况下变形与持续时间的影响关系,并以试验数据为基础提出了相配套的设计原则和施工方法。     

国道109线十七沟至清水河段高填方路基的设计与施工

为了解决黄土地区高填方路基普遍出现的路基沉陷、路面开裂以及过大的工后沉降等病害,以国道109线十七沟-清水河段一级公路为例,提出了高填方路基的设计与施工方法,为黄土地区高填方路基的填筑提供一定的参考。     

内蒙地区黄土隧道大变形控制研究

以内蒙地区窑沟黄土隧道为工程依托,通过对施工过程中该隧道围岩变形的监控量测,了解隧道开挖过程中黄土隧道围岩变形的规律:拱部沉降的量值远大于净空收敛的量值,进而明确黄土隧道大变形的控制应以拱部沉降为主。运用有限元分析确定黄土隧道施工过程中控制隧道大变形的途径:初期支护的及时跟进能显著降低黄土隧道围岩的变形;桩处理隧道黄土地基可以有效地降低围岩变形;系统锚杆的施作对围岩变形基本没有影响。     

铁路隧道疑难工程地质问题分析——以30多座典型隧道工程为例

以30多座在施工中发生与地质因素有关的工程事件为例,归纳为15类疑难工程地质问题： 高压富水岩溶、软弱围岩大变形、太古界硬质变质岩大变形、侵入岩脉蚀变风化破碎岩体塌方和突泥、富水逆掩断层破碎带大规模突泥、层状地层大规模顺层塌方、中更新统老黄土崩塌、新第三系地层突泥涌砂、泥岩页岩可燃气体燃烧和爆炸、白云岩剪涨裂缝突砂涌砂、岩溶地面沉降、含石膏地层围岩变形、断层破碎带与软岩层面组合围岩变形、新第三系粉质黏土岩（土）垂直节理坍塌变形及石英砂岩断层破碎带突水涌砂。分析各类疑难工程地质问题发生的原因,总结其工程地质特征。针对高压富水岩溶的分类、断层破碎带突水涌砂和大变形问题、高压地下水的防治、高位选线、大变形及大变形分级标准、挤压大变形和卸荷大变形、隧道顺层偏压构造的危害、5种围岩变形失稳类型的特征对比、隧道围岩压力现场实测、岩溶地面塌陷、Q2老黄土和N2黏土层垂直节理渗水崩塌、N2弱胶结地层“流变”、石膏地层隧道衬砌开裂以及非煤系地层的可燃气等14类问题进行讨论,并从依法合规性、地质不确定性、专项地质工作、工程劣质岩、修订围岩分级和纳入规范等方面提出6条建议。     

红砂岩顺层岩质边坡开挖变形特性分析

红砂岩顺层岩体边坡由于胶结物质和风化程度的差异,其强度的变化较大,在开挖卸载、自重应力、爆破震动等作用下,极易发生变形破坏,影响边坡的施工进度。因此研究红砂岩顺层岩质边坡开挖变形特性十分有必要。以垄茶高速公路典型路堑边坡为依托,分析了红砂岩的物理力学性质,采用ADINA有限元软件计算开挖变形位移,将计算结果与开挖变形监测结果进行对比分析,所得计算位移量与实测位移量基本一致,验证了用ADINA中的Mohr-Coulomb材料模型计算红砂岩顺倾岩质边坡开挖变形位移的可靠性。