滇中红层软弱围岩隧道变形开裂原因分析及处治措施研究

老东山隧道在施工过程中多次出现初期支护变形开裂的情况,为保证施工安全和进度,通过对现场围岩变形实测数据进行深入分析,确定了隧道初期支护的变形开裂特征。从围岩的岩性条件、地下水条件、地质构造条件以及施工管理等方面,探讨滇中红层隧道产生大变形的原因和机制,认为它是围岩膨胀变形与其他因素综合作用的结果。进一步确定了强化超前地质预报、增加径向注浆加固、加强初期支护、控制各工序的施工时间和间距等变形控制措施,隧道变形开裂得到有效控制。     

滇中红层贫水岩层区找水方法探讨

采用“柔脆岩互层受力破碎效应”理论,分析了红层区贫水岩层地下水的形成条件,探讨了贫水岩层地下水的富集规律,提出了一些行之有效的找水标志,并用打井实例说明了“柔脆岩互层受力破碎效应”理论以及贫水岩层找水标志的具体应用,找到了水源抗旱。     

滇中红层地区边坡变形破坏模式研究

通过对边坡系统调查,结合岩土体介质特征,将"滇中红层"边坡岩体结构划分为硬质岩、软弱岩、软硬岩互层和堆积层(体)四类边坡,建立了各类边坡岩体结构的变形破坏模式,共12种。对应于不同的边坡破坏类型,采取有针对性的工程设计方案,有助于工程安全,节约投资。     

云南高原山区红层滑坡特征

云南红层分布十分广泛,约占云南省面积的1/3,红层区大部分为山区和峡谷区,红层边坡工程地质问题十分突出,尤以滑坡最为频繁,危害巨大。该文主要论述了云南省内红层滑坡的形成机理和特征,供红层地区进行滑坡研究时参考。     

红层边坡风化剥落过程的调查与试验研究

以广（通）－大（理）线为背景，对铁路红层边坡剥蚀过程进行了调查和试验，对红层边坡风化剥蚀的时间过程作了描述，并对红层边坡的防护提出了建议。     

基于Midas/GTS滇西红层高边坡抗震稳定性分析

为了研究滇西红层高边坡的抗震稳定性，以滇西南地区大理—保山，保山—龙陵高速公路工程为依托，运用Midas/GTS软件对滇西红层高边坡的抗震稳定性影响因素进行了数值模拟研究，分析了不同红层倾角与红层软岩距坡顶面距离对抗震稳定性的影响。分析结果表明:滇西红层高边坡倾角处于50°左右，安全系数最小，位移峰值最大，边坡已经失稳破坏或者滑塌；红层软岩与坡顶面距离达到20 m左右时，红层软岩已经从坡顶贯通边坡，坡脚处应力增长明显，位移迅速增加。     

点荷载仪在优化红层隧道围岩级别中的应用

目前，在划分隧道围岩级别时，多是采用岩石饱和抗压强度来计算围岩BQ值，致使红层地区的隧道Ⅴ级围岩偏长，PPP高速公路项目的投资压力偏大。按照岩石中“砂质含量”从低到高的顺序，将红层岩石主要分为“泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩”四类，分析红层隧道的工程地质特征，判断出“岩石强度Rc是影响红层隧道围岩BQ值的关键因子”；分析了“样品失真”是导致常规抗压试验数据偏于保守的根本原因；归纳了点荷载试验具备“设备轻便、取样快捷、离散性小”等优点，阐明采用天然状态下的岩石点荷载强度来计算BQ值更贴合红层隧道实际水文地质条件的原理；建立了采用“点荷载强度”来优化红层隧道围岩的方法。     

元谋至武定高速公路地质选线理念实践

元谋至武定高速公路（以下简称“本项目”）处于云南滇中红层地区,该地区地质地貌复杂,不良地质类型多样,潜在危害严重,本项目在路线设计过程中贯彻了地质选线理念,针对各种不良地质的规模及特点采取了避让、处治等措施,有效降低了本项目的工程造价,增加了地质灾害安全性,为工程的建设营运打下了良好的基础.     

红层泥岩路堤离心模型试验研究

红层泥岩其工程性质不能满足客运专线路堤填料要求。结合遂渝铁路无碴轨道综合试验段建设，以离心模型试验为手段，进行了三组不同状态红层泥岩填筑的路堤试验，研究比较了路堤沉降特性，为利用红层泥岩填筑客运专线路堤提供了重要参考。     

元谋至武定高速公路地质选线理念实践

元谋至武定高速公路(以下简称"本项目")处于云南滇中红层地区,该地区地质地貌复杂,不良地质类型多样,潜在危害严重,本项目在路线设计过程中贯彻了地质选线理念,针对各种不良地质的规模及特点采取了避让、处治等措施,有效降低了本项目的工程造价,增加了地质灾害安全性,为工程的建设营运打下了良好的基础.     

红层的工程特性及其离心试验研究

由于红层是一种特殊岩土,具有易崩解、易风化、遇水易软化及填筑密实度对含水量很敏感等特点,通过对其工程特性的研究和离心试验的模拟,得到红层作为路堤填料的工后沉降与填筑压实系数的关系,为路堤的设计与施工提供参考。     

红层软岩土路堤变形及沉降离心模型试验研究

选取云南安楚高速公路9标段填方红层软岩为研究对象,通过离心模型试验,分析在不同地基坡度、上覆路堤土层厚度、路堤高度等条件下,路堤边坡变形、沉降及土压力变化规律,阐述加筋对边坡稳定性的影响。     

红层顺向路堑边坡稳定性分析

运用赤平投影法、极限平衡法及有限元强度系数折减法,分析了云南安楚公路红层顺向切层路堑边坡的稳定性。结果表明,雨季时边坡不稳定,遂采用预应力锚索与节点锚杆框架梁予以加固。边坡防护工程已于2005年完工,至今未出现任何变形迹象,证明其措施安全可靠。     

富水砂层预应力锚索施工防塌孔辅助注浆技术

以郑州航空港冀州路基坑支护工程为依托,提出一种富水砂层预应力锚索施工防塌孔辅助注浆方法,采取后退式分段注浆工艺,向砂层中的锚孔影响区注射化学浆液,利用浆液的渗透胶结作用,提升砂层的抗渗性能和稳定性。采用该技术有效解决了富水砂层锚孔施工涌水涌砂问题,提升了锚索施工质量,具有施工快捷、安全环保、成本低等特点。     

机场道基毛细水上升高度及处治对策研究

以某机场高富水土基为背景,采用GEOStudio有限元软件,建立精确反映孔隙率、含水量与基质吸力、孔隙水压力相关性的数值模型。分析结果表明:无隔离层黏土道基毛细水上升高度为2.6m;采用砂砾石隔离层可降低毛细水的上升高度,推荐采用0.6m厚级配砂砾石作为隔离层方案,既减小填高和造价,缩短了工期,又减少了对环境的破坏,具有良好的经济效益与社会效益。     

富水欠固结深回填土地层区间隧道综合施工技术研究

重庆轨道交通10号线上湾路站—环山公园站区间隧道需下穿富水、欠固结深回填土地层，针对在富水、欠固结深回填土地层采用矿山法长距离修建隧道工程时，可能会发生诸如塌方涌水、突泥等事故，提出了大面域降水井水位自动控制，环形预留核心土法开挖、分层分级控制大变形的双层组合初期支护，新型“桩基+二衬混凝土”的刚性组合及全包防水结构施工，区间隧道狭小低矮空间内密集钢管混凝土桩快速施工和差异沉降理论监测控制等综合措施。经施工组织优化并结合工程实际，证明了综合施工技术具有良好的效果:确保施工质量、提高施工安全、加快施工进度。     

富水砂层合理注浆终压室内试验

在富水砂层注浆加固工程中,浆脉对砂层的挤密作用对加固后的工作面稳定性和稳定时长具有控制性作用,注浆终压是形成挤密作用的关键参数,合理的注浆终压能够使注浆效果达到最佳,同时减少注浆量和地表抬升变形。选取青岛地区含黏性土砂层作为典型地层,采用一维排水固结压缩模拟浆脉挤密砂层过程,设计了一套测定渗透系数和稳定时长的试验装置,研究了渗透系数和稳定时长随固结压力的变化规律;并基于普氏自然平衡拱理论,验证了不同固结压力条件下砂层的稳定性。研究结果表明：当固结压力超过800 kPa时,固结压力的增加对砂层渗透系数及稳定时长的影响变得不显著;对于青岛地区标准单洞地铁隧道断面,当固结压力超过700 kPa时,可保证被挤密砂层的抗剪强度满足开挖自稳要求,因此,综合确定800 kPa为青岛地区该类富水砂层的合理注浆终压。研究成果应用于青岛地铁13号线灵-黄区间暗挖隧道富水砂层加固治理工程中,验证了理论成果的正确性,对浅埋暗挖隧道富水砂层灾害控制理论研究和工程实践具有一定指导意义。     

地下车站的混凝土开裂数值分析及抗裂试验研究

针对上海地区富水软土地层中地下车站渗漏水问题,在混凝土开裂原理分析的基础上,建立了地铁车站混凝土结构的有限元损伤模型,揭示了水土荷载作用下混凝土裂缝起裂特点、分布及其发展规律.采用光栅光纤监测技术开展了混凝土温度-应变现场实验,得到了在施工全过程中混凝土结构的温度及应变变化规律,分析了温度、养护时间、抗裂剂等因素对混凝土开裂的影响.研究表明:根据形态特点,裂缝可分为贯通裂缝和非贯通裂缝,其中贯通裂缝可引起车站结构渗漏水.由于约束作用,贯通裂缝主要发生在侧墙靠近中板和底板的位置.添加抗裂剂、延长养护时间可有效提高混凝土抗裂性能和防水抗渗性能.     

山区低等级公路桥梁拓宽设计原则及要点分析

云南省地处低纬度高原,地形、地貌复杂,有94％以上的面积是山地,低等级公路及等外公路在全省公路里程中所占比例较大。通过调研云南省内6条低等级公路的拓宽桥梁,掌握山区公路典型桥梁结构形式和特点,并针对不同桥型的拓宽设计原则及要点进行研究,其结果可供桥梁拓宽设计参考。     

中天山隧道超高水压富水破碎带施工方法研究

为解决南疆吐库二线中天山隧道出口钻爆法反坡施工中突遇的超高压涌水施工难题,采取超前地质预报和隧道涌水量、水压及连通性测试,预测前方地质情况以及涌水变化规律。针对掌子面前方超高水压富水破碎围岩,结合现场施工情况,对超前注浆堵水、涌水掌子面直接排水、隧道进口施工降压泄水洞等方案进行比选,最终确定了超前注浆堵水施工方案,成功突破了中天山隧道6.3 MPa超高压富水破碎段施工,确保了隧道的施工安全。