中国隧道掘进机技术进展与展望

自上世纪50年代以来,中国企业开始研究隧道掘进机技术,经历了自主探索、技术引进和自主创新的历程。如今,中国已经具备了设计、制造多种类型隧道掘进机的技术创新能力。中国企业成功研制出了混合模式掘进机、异形断面掘进机、联络通道掘进机、竖井掘进机、斜井掘进机等多种新设备。中国的隧道掘进机技术水平总体上达到国际先进水平,并在新型破岩技术研究和新机型研发方面引领了行业的发展。未来,隧道掘进机技术的发展可以从“三个层次、一个提升”的角度进行探讨,包括在现有掘进机技术框架下,通过完善设备功能和提升性能来提高技术水平;突破破岩技术,并创新地下支护结构,推动新型隧道掘进机的发展;随着隧道理念的变化,推动隧道掘进技术的进步。同时,隧道智能化建设也需要得到提升,以提高施工效率和安全性。     

离子土壤固化剂改性膨胀土的试验研究

采用离子土壤固化剂对南水北调中线工程南阳段膨胀土进行改性试验研究。基于自由膨胀率试验、比表面积试验、SEM试验和抗剪强度试验,分析了经不同配比的离子土壤固化剂改性前后膨胀土物理化学性质的变化规律。试验研究结果表明:离子土壤固化剂的最优配比为1∶150;处理后膨胀土的自由膨胀率和比表面积显著降低,土的亲水能力减弱,稳定性增强;离子土壤固化剂与膨胀土作用后,层状结构更加致密,土粒之间的联结增强,土体黏聚力明显增强,其工程性质也得到很大程度的改善。     

公路穿越膨胀土地区路基的施工

在公路建设中，由膨胀土造成的公路病害相当普遍，已严重影响了工程技术人员对公路质量的正确评价和公路的正常运营，为此本文结合普惠高速公路工程实践，提出了几种防治膨胀土公路病害的措施，供大家借鉴。     

高填方涵洞的设计要点

针对高填方涵洞的受力特点及结构特征，借鉴其他同行设计研究的实例提出了高填方涵洞在设计上的几个要点。并通过实际工作中的总结，得出了一些关于提高高填方涵洞稳定性的措施。     

旋喷搅拌桩加固含易液化粉土夹层软基的现场试验

依托含易液化粉土夹层软基加固实体工程,采用现场试验的方法研究了旋喷搅拌桩加固含易液化粉土夹层软基的适用性和加固效果;通过钻孔取芯和静载试验测量分析了旋喷搅拌桩在含易液化粉土夹层软基中的成桩质量和桩芯强度;监测了路堤荷载下旋喷搅拌桩加固含易液化粉土夹层软基典型断面的施工期间及工后的地表沉降、深层水平位移、桩体荷载分担比、桩土应力比和超静孔隙水压力等数据,分析了旋喷搅拌桩加固含易液化粉土夹层软基的实际加固效果和工程受力特性。研究结果表明：旋喷搅拌桩在含易液化粉土夹层软基中可完整成桩,桩芯28 d无侧限抗压强度可达2.5 MPa,相对于常规搅拌桩强度提升了约一倍;在路堤荷载下,旋喷搅拌桩能有效地减小地基沉降和坡脚深层水平位移,并提高路堤的稳定性;旋喷搅拌桩加固地基桩土差异沉降较小,桩土应力比介于5~10,桩体荷载分担比小于50%,具有复合地基特性,复合地基分为柔性桩复合地基和刚性桩复合地基,两者设计方法差异很大,本文研究的旋喷搅拌桩建议按照柔性桩复合地基设计。可见,旋喷搅拌桩加固含易液化粉土夹层软基效果良好,可适用于实际工程。     

由实测沉降数据反演地基固结参数的适用计算方法

提出了一种运用实测沉降数据反演地基主要固结参数，进行地基沉降预测的方法。该方法考虑几种常用的地基处理方法，利用早期的沉降实测数据和准确的加载信息，可以预测更长时间内的累计沉降量、沉降速率、工后沉降和最终沉降量，同时也可以推算出一些主要土体变形的平均参数，并通过一个工程实例进行了验证。     

考虑荷载间歇的粉土填料变形行为及临界弹性应变分析

路基受到的动荷载由列车通过时的连续性周期荷载与列车未通过的荷载间歇组成,大多数对路基填料变形特性的研究中忽略了荷载间歇的存在,无法正确认识列车荷载对路基的作用特征。为了对间歇性循环荷载作用下的重载铁路路基粉土填料变形特性进行研究,开展不同动应力、含水率及围压条件下连续性循环荷载和间歇性循环荷载的动三轴对比试验,探讨荷载间歇对粉土填料累积塑性应变及弹性应变的影响,分析间歇加载下粉土填料的弹性应变变化规律。试验结果表明,荷载间歇显著影响粉土填料的累积塑性应变大小和变形行为;间歇阶段的存在使得粉土填料抵抗弹性变形和破坏的能力得到提升;间歇加载下粉土填料的弹性应变随动应力幅值和含水率的增加而增大,随围压的增大而减小。通过对间歇加载下试样的不同变形行为类型进行分析,得到不同安定状态下的临界弹性应变的取值,试样为最优含水率、天然含水量及饱和含水率时,安定极限弹性应变分别为0.14%,0.11%及0.09%,蠕变极限弹性应变分别为0.30%,0.17%及0.13%。研究结果拓展了安定理论的适用性,为认识和评价重载铁路路基的变形行为提供参考。     

过湿土路基换填层厚度计算分析

换填是处置过湿土等软弱路基的主要方法之一,通过相关分析,提出计算换填层厚度的方法,可为类似工程提供参考和借鉴。     

气泡混合土抗冻融循环性能试验研究

为解决冻土地区普通路基由于保温性能差导致的路基病害问题,采用保温隔热性能好的气泡混合土作为路基填料,可起到保护冻土、减少病害的作用。为探讨气泡混合土的抗冻性能,选取了不同容重的气泡混合土试件进行冻融循环试验研究,研究气泡混合土质量及强度损失规律,从而获知气泡混合土的容重对其抗冻性能的影响;进而,向气泡混合土试件中掺入玻璃纤维,探讨其对气泡混合土抗冻性能的增强作用。结果表明：气泡混合土的抗冻性能随着容重的增大而提高,表现为容重越大,所能经受的冻融循环次数越多,抗压强度和质量损失率越低;容重为800kg/m3的气泡混合土试件经过15次冻融循环后抗压强度迅速降低,经过100次冻融循环后,试件的质量损失达到9.2%;而容重为1 200kg/m3的气泡混合土试件在经过50次冻融循环后,抗压强度才开始明显降低,经过100次冻融循环后,试件的质量损失只有4.5%。玻璃纤维能显著提高气泡混合土的抗冻性能,其抗压强度损失率和质量损失率明显较未掺纤维的普通气泡混合土要小,且抗压强度和质量损失的速率明显降低;不同容重的气泡混合土试件掺入纤维后,经过50次冻融循环后,试件的抗压强度损失减少50%以上,质量损失减少40%以上。     

土压平衡盾构在复合地层中带压进仓施工技术

结合南京地铁土压平衡盾构在复合地层中带压进仓的具体情况,通过采取带压进仓压力计算、现场试验压力确定以及实施过程,成功地解决了土压平衡盾构进行带压进仓作业,了解掘进面存在的问题以及解决方式等技术难点.通过对监测数据的对比、分析,说明该方法的可行性及合理性,为土压平衡盾构在复合地层中带压进仓的施工提供参考与借鉴.