新蜀河隧道炭质片岩大变形控制技术研究

研究目的:长距离的炭质片岩隧道施工中初期支护发生易发生大变形的情况,支护变形、侵限,给现场施工、进度、安全带来了极大的挑战.本文结合新蜀河隧道炭质片岩大变形施工技术,结合以往大变形隧道施工的经验和教训对单线铁路隧道炭质片岩的大变形控制技术及方案进行了总结,为今后类似工程提供参考和借鉴.研究结论:单线铁路隧道采用3台阶临时仰拱法,上台阶设置型钢混凝土仰拱后,应严格地控制台阶、仰拱、二衬的步长,在控制变形方面效果较为明显;大变形隧道应根据监控量测资料预留适度的变形量,对于防止前期初期支护破坏和后期护拱开裂,以及控制工程成本都有着非常重要的意义;隧道通过初期支护壁后注浆,在钢架型号、接头形式位置和纵向连接设置等方面进行改进,并在一定程度上抑制了变形发生;施工中应对长台阶施工或中间拉槽的错误作法严格禁止.     

厦沙高速公路云母石英片岩边坡稳定性评价及加固效果分析

通过对厦沙高速公路ZK113+630～+805边坡工程地质特征分析，确定可能的破坏方式，通过Sarma法进行稳定性验算，得到潜在滑动面位置，决定采用锚索加固方案。运用软件3DEC对比分析施加锚索前后的边坡，结果表明，若采用锚索加固，边坡应力分布会得到改善，水平向位移明显减小，坡脚塑性区减少，稳定性会提高，加固效果明显。     

石英光纤中的强光自聚焦效应

讨论了石英光纤中的高阶非线性效应，并计算了石英介质中强光自聚焦效应的临界功率及消除非线性效应所需的功率。     

反倾片岩质边坡破坏模式研究

基于现有反倾边坡变形及稳定性研究成果,结合十白高速公路边坡实况提出三种可能破坏模式,运用FLAC数值模拟软件进行稳定性分析。研究结果表明:反倾片岩质边坡整体稳定较好,但由于片岩结构特性,如不及时防护,可能会引发进一步破坏。潜在破坏模式主要有3类:第一类为沿节理面发生倾倒破坏;第二类为沿节理和层面的组合破坏;第三类为沿外倾结构面破坏。其中第三类破坏模式主要受岩层节理裂隙的贯通深度控制,破坏最先发生在边坡表层,对边坡稳定性影响最大。反倾片岩质边坡的治理重点应放在边坡表面层的防护。     

基于D-P准则千枚岩变形破坏统计损伤本构模型研究

在分析岩石变形机理基础上，选用Drucker-Prager准则和推广的Lemaitre应变等价性原理，在统计损伤变形理论基础上考虑岩石初始损伤阈值，建立能表达绢云母千枚岩变形破坏全过程的统计损伤本构模型，对岩石三轴围压条件下应力-应变曲线进行拟合。引入损伤修正参数q对完全破坏阶段的变形过程进行修正，利用公式法代替传统比较法所得到的参数；修正后模型能更好地反映绢云母千枚岩处于完全破坏阶段变形特征，常规物理力学试验即可得到相应模型参数。探讨不同围压下分布参数对本构模型影响，验证该模型的准确性和可行性。     

真三轴压缩下石英云母片岩力学特性研究

石英云母片岩是深部地下工程中常见的一种层状岩石，许多地下工程灾害的发生都与其失稳破坏有关。为探明其力学性质，为深部地下隧道(洞)建设提供依据，对不同加载角度下新鲜不含石英脉、风化含石英脉、风化不含石英脉3种石英云母片岩进行真三轴压缩试验，结合声发射监测手段研究片理、风化程度、石英脉对其力学性质的影响。试验结果表明：3种石英云母片岩的强度、特征应力和弹性模量随β角(最大主应力方向与片理的夹角)增加呈先减小后增大趋势；新鲜无石英脉试样的强度、特征应力和弹性模量最高，风化含石英脉试样次之，风化不含石英脉试样最低。根据室内试验结果，总结了石英云母片岩等层状岩体隧道(洞)施工过程中应注意的开挖与支护问题和具体应对措施。