富含大粒径漂石的砾岩层隧道开挖技术研究

针对砾岩层中大粒径漂石开挖及外运的难题,分别从大漂石的开挖及破除两个方面采取了具体的施工措施:对不侵结构的大漂石用网兜兜住直接凿除;对侵结构的大漂石采用断格栅,对漂石加固后进行初支施工,待过大漂石2 m后再进行处理;对粒径大于80 cm的大漂石进行爆破后再外运。实践证明该处理措施既能保证安全又能保证进度。     

敖包梁隧道围岩与支护结构稳定性研究

隧道围岩与支护结构稳定性问题一直倍受岩土工程界关注。采用室内试验方法研究煤系岩层高岭石峰值及峰后力学特性,基于Mohr-Coulomb强度准则的岩石峰后应变软化理论,构建敖包梁隧道三维有限差分数值模型,计算隧道围岩变形特征曲线及纵剖面变形曲线,结合收敛-约束法分析隧道围岩与支护结构安全稳定性,通过现场监测,验证数值模型及计算方法的合理性。研究表明:采用理想弹塑性模型计算的隧道围岩安全系数小于应变软化模型的计算结果;分析现场监测数据可知,考虑应变软化的围岩与支护结构相互作用关系更符合工程实际情况,采用收敛-约束法计算隧道安全稳定性更加直观。     

缓倾岩层隧道塌方机理及围岩稳定性分析

通过地质分析的手段,对某缓倾岩层隧道塌方机理进行了详细分析,并总结了缓倾层状岩体和块状岩体两种类型塌方的地质力学模型。在此基础上,运用离散元强度折减法,探讨了强度折减路径与围岩稳定性判定指标的适用性,并得到了两种情况下隧道的整体安全系数。     

泥灰岩边坡倾倒变形机理及处治措施

研究目的:在阿尔及利亚东西高速公路建设期间,多处泥灰岩边坡发生倾倒变形,甚至转化成滑坡,对项目进程造成了重大不利影响,必须研究倾倒变形边坡的机理,分析其稳定性进而实施治理,或在倾倒变形之前实施预加固工程,保证边坡的稳定。研究结论:(1)边坡变形破坏方式受控于边坡本身的内部结构、物理力学性质与外界因素的作用。(2)查明边坡体变形破坏机理和各个不同演化阶段的变形破坏及稳定性程度,针对所处的发展阶段,提出合理的边坡治理措施。(3)治理工程中考虑刷方减载、材料置换、锚固、支挡和排水工程等多方案的组合,选择综合性的治理方案。     

水平岩层隧道围岩变形机理研究与有限元分析

为了解水平围岩变形破坏特征和机理,以西山隧道为依托,采用数值模拟、现场监测等手段,归纳了水平岩层隧道围岩稳定性的主要影响因素,分析了施工过程中围岩应力、应变的分布和变化规律,为西山隧道施工的顺利进行提供了预警信息和直接指导的方案。研究表明:(1)产状平缓的层状岩体在洞顶会形成类似组合梁的结构。它一经裂隙切断,就会形成悬臂式组合梁结构,在组合梁的弯曲下沉过程中,如果层面上产生的剪应力大于层面的抗剪强度,即τ≥τc,并且上位岩层的抗弯刚度大于下位岩层的抗弯刚度时,离层将会产生,反之不会产生离层。(2)水平岩层围岩隧道在施工锚杆与喷砼支护后,围岩的应变和变形明显减小,拱顶沉降与净空收敛也有所减小,稳定性有所提高。     

隧道Ⅲ级围岩水平岩层稳定性及施工方法研究

结合水平岩层的特点以及隧道施工的特点,着重对Ⅲ级围岩水平岩层的多种指标进行综合分析,包括岩石的力学强度、风化程度、节理、层厚、水文等,最后对围岩的稳定性进行判断,以确定相应的施工方法。     

光面爆破技术在水平岩层施工中的应用

以周家河隧道实际施工为例,介绍了施工中水平岩层光面爆破参数的选择、调整,从理论上和实际施工情况分析、介绍了光面爆破的优点以及在实际施工过程中技术管理的重要性。     

二灰稳定页岩土（软质集料）用于县乡公路基层的路用性能试验研究

通过对石灰粉煤灰稳定页岩土及石灰粉煤灰稳定页岩土加软质集料的物理一力学性能进行研究，得出在缺乏硬质石料的地区用水泥稳定页岩土和二灰稳定页岩土加软质集料作县乡道路的路面基层材料是可行的、经济的，有较大的实用价值。     

近水平软硬互层围岩公路隧道初期支护内力分析

将近水平软硬互层围岩等效为横观各向同性岩层,推导其密度、弹性模量、泊松比等材料参数。以广南高速公路文家垭隧道为分析对象,根据横观各向同性围岩参数建立平面应变有限元模型,结合现场测试数据分析近水平软弱围岩台阶法施工过程中初期支护的受力状态。研究表明:上台阶开挖后初期支护受轴向压力,拱顶和拱墙腰向内弯,而拱腰向外弯;下台阶开挖后,初期支护继续受轴向压力,拱顶和仰拱向内弯,拱腰和拱墙腰向外弯。研究结论与拱顶沉降和拱底隆起现象相符合。     

岭角隧道节理裂隙岩层稳定性离散元分析

为了研究不同埋深的破碎岩层对隧道稳定性的影响,以及节理裂隙较软岩层下隧道塌方过程的形态规律,依托岭角隧道工程,分别建立不同埋深破碎岩层下隧道开挖、支护的简化模型,应用离散单元法对岩层张开节理、塑性区及支护结构内力进行分析。结果表明:当破碎岩层分布于隧道拱肩及拱顶位置时,隧道稳定性最差,此时其支护结构上的内力值相对最大;节理裂隙较软岩层下隧道塌方一般经历断面收缩变形、大面积岩体塌落、塌方完成三个形态阶段。