塌方段原位扩建四车道公路隧道“回填-台阶法”施工力学及安全分析

为了深入探究塌方段原位扩建四车道公路隧道施工力学及安全性的问题,以福州市马尾隧道原位扩建工程为背景,在准确确定塌方体空间范围及工程特性的基础上,针对性提出“回填-台阶法”施工技术,并对塌方段原位扩建四车道公路隧道“回填-台阶法”动态施工力学及安全性进行分析。研究结果表明：①运用理论分析、数值计算、多道瞬态瑞雷面波探测技术相结合的方法可准确地获得既有隧道塌方体的空间范围和尺度;②兼顾施工技术与工期双重目标,提出了塌方段原位扩建四车道公路隧道施工方案,即塌方冒顶区通过地表注浆与洞内中空玻璃纤维锚杆进行加固,扩建开挖采用“回填-台阶法”,实现快速施工;③“回填-台阶法”施工时,隧道上半断面（1^#部）的开挖是整个施工过程的关键,结构内力增长迅速;受隧道上方塌方体和既有隧道影响,最大正弯矩出现在左拱肩处;地表最大沉降量出现在隧道中线右侧3 m处,主要由上台阶开挖引起;围岩变形主要发生在3^#开挖前,4^#开挖时围岩变形基本收敛。马尾隧道施工过程中,地表沉降、围岩及支护体系变形、支护结构受力等监测结果均满足施工安全要求,验证了施工方案的可靠性和安全性,该研究成果可进一步丰富超大扁平断面隧道的修建技术,并为今后类似的工程提供一定的借鉴。     

铁路营业线顶进框架桥两侧过渡段回填筑料的选取

针对铁路营业线顶进框架桥的过渡段回填筑料产生的病害,采用有限元分析软件midas GTS NX对营业线顶进框架桥两侧路桥过渡段换填材料分别采用级配碎石、C25混凝土、泡沫轻质混凝土时,进行三维数值模拟分析,从而选出路桥过渡段最佳回填筑料。模拟结果表明,当采用泡沫轻质混凝土作为过渡段回填筑料时,差异沉降最小,效果最好。现场监测数据证明了数值模拟的可靠性。     

沟槽回填泡沫轻质土管道应力与压力分析

采用泡沫轻质土替代常规散粒体材料进行城市管道沟槽回填尚处于尝试探索阶段,其管周压力分布特征是相关设计的关键技术问题。基于现场试验获得了路面结构层填筑过程中沟槽回填泡沫轻质土柔性管道的表面应力分布规律,并将其应用于数值分析模型验证。采用验证后的模型,分析管周压力分布特征并与适用于散体回填材料的Iowa模型进行对比。结果表明:HDPE管道表面应力随沟槽上方结构层的填筑厚度增加不断增大,管顶和管侧最大实测应力分别达到了146.4kPa、152.1kPa;管周压力近似呈圆形分布,上部略小于下部;泡沫轻质土回填区中的柔性管道,在水平、竖直方向上的压力均沿管径呈抛物线分布,其分布范围比Iowa模型大。     

高等级公路桥头差异沉降位置技术处理

分析桥头跳车机理,结合洛阳——三门峡——灵宝高速公路建设的工程实际,详细介绍防止桥头跳车、高填方路段和填挖结合部位因地基差异沉降对路面结构造成的不良影响,论述了采取的技术处理措施。     

利用大堤修建公路工程的技术处置措施

利用防洪大堤修建公路工程已成为一种经济节约、充分利用既有资源的有效途径。而防洪大堤常因填料来源、填筑工艺等各种客观因素,易出现压实度不足、填料不均、淤泥质土泛滥等质量不符合要求问题;如对大堤全部重新开挖回填难度极大,且造成资源的二次浪费。结合山东济宁泗河综合开发示范段道路、济宁至梁山滨河大道利用大堤修建公路工程的实例,论述其处置措施及处理后效果,旨在为以后类似工程提供借鉴经验。     

建筑垃圾流动化回填材料配合比设计方法研究

对建筑垃圾流动化回填材料的配合比设计方法进行研究。通过试验手段对回填材料流动度与用水量的关系、回填材料中粉煤灰掺量确定方法、回填材料强度与水泥用量的关系进行分析。确定建筑垃圾回填材料流动度与用水量之间的关系表；提出利用回填材料最大堆积密度确定粉煤灰掺量；建立了建筑垃圾回填材料灰砂比、水固比与回填材料强度之间的关系式。在此基础上采用体积法或质量法建立了以回填材料中水泥用量、粉煤灰用量、建筑垃圾和水的用量为未知数的四元一次方程组，通过求解得到建筑垃圾回填材料每立方米组成材料的用量，形成了完整的建筑垃圾细料制备流动化回填材料的配合比设计流程。     

沙漠公路风积沙台背回填技术研究

针对沙漠高速公路涵洞台背回填困难问题，结合沙漠地区风积沙资源丰富的工程环境特点，开展风积沙台背回填关键技术研究。通过检测洒水压实法下压路机静压一遍+振压一遍和推土机静压一遍+铲运车收光一遍两种碾压工艺对风积沙台背压实度的影响，以及采用水沉法下不碾压或装载机静压一遍两种碾压工艺对风积沙台背压实度的影响，评价风积沙台背回填最优压实方法与碾压工艺；通过超载方式对台背部分进行预压，观测其沉降值，评价风积沙台背稳定性。研究结果表明，相比于水沉法，洒水碾压法仅需将表层风积沙湿润，其用水量不足水沉法的十分之一，经济效益显著；相比推土机静压一遍+铲运车收光一遍的碾压工艺，压路机静压一遍+振压一遍的方法对机械资源需求量低，而且可满足连续作业需求，施工效率显著；此外，采用该方法的风积沙回填台背的稳定性良好，降低了台背不均匀沉降风险；同时，因风积沙材料的透水性良好，可较大程度地避免水损害。     

既有金鸡关隧道拆除改建高深路堑技术

依托川藏公路既有金鸡关隧道整体挖除、在新建道路两侧形成100 m深度高边坡工程。对爆破拆除和机械拆除两种方案进行比选，在确保安全、不影响工期的前提下，采用机械拆除方案。通过制定科学合理的拆除方案，对隧道周边土石方开挖、拱顶土石方开挖、拱顶及拱墙混凝土拆除、仰拱回填和拆除、土石方回填等进行严格管控，最终顺利完成拆除，对类似工程具有一定参考价值。