人工冻土冻胀引发地面变形规律及影响范围探究

采用随机介质理论和模型试验方法,基于现场测试数据和文献发表数据,分析了人工冻土冻胀引发地面变形规律和冻胀影响范围。结果表明：(1)随机介质理论计算结果表明人工冻土冻胀引发地面变形曲线是一条高斯型二重积分曲线;(2)物理模型试验得出地面抬升曲线规律与高斯分布拟合度较高,试验地面抬升曲线的高斯分布拟合系数为0.977 47,工程实测数据的高斯分布拟合系数为0.949 32～0.995 53,对文献数据拟合得出拟合系数位于0.954 41～0.983 44;(3)冻结引发地面变形范围为8～10倍冻胀丘宽度。冻结壁为对称结构或拟对称结构时,冻胀引发地面变形曲线可以采用高斯分布进行拟合。该结论可以为人工冻土冻胀引发上部地面变形量计算及影响范围提供设计参考。     

砂板岩互层隧道掌子面突水灾变发生模型试验研究

To investigate the catastrophic mechanism and pattern of water inrush in tunnels in sand-slate strata, this paper takes the Xinping Tunnel on China-Laos Railway as the study case, and through model tests, reproduces the catastrophic occurrence and evolution process of the water inrush in the progressive failure of slate aquifuge, so as to analyze the changing pattern of the stress-strain characteristics of surrounding rocks, seepage pressure and flow rate with the decreasing thickness of the aquifuge. The results show that: (1) The water inrush in the sand slate strata would experience three stages: seepage, inrush and attenuation, which is essentially a gradual evolution process where, under the action of excavation unloading and stress and seepage coupling, fractures in the weak parts of the aquifuge gradually expand and break through until inrush channels are formed and the stability of the aquifuge loses gradually; (2) The stress-strain curve of the surrounding rocks and the relationship between the seepage pressure and flow show significant precursor and stage characteristics, and their changing patterns reflect the breeding, devel⁃ opment and evolution process of the disaster; (3) A sudden change point exists in the changing process of the seep⁃ age pressure and flow rate, and this sudden change point can be seen as the characteristic point of degradation in the water-blocking capacity of the aquifuge. The aquifuge thickness reflected by this point can be seen as the critical safety thickness of the aquifuge. © 2023 Editorial By Modern Tunnelling Technology. All rights reserved.     

铁路隧道结构设计参数对二次衬砌裂缝影响规律研究

对玉磨铁路安定隧道二次衬砌裂缝的分布进行统计分析,并提出一种更接近实际荷载情况的模拟方法,对二次衬砌的裂缝发展规律和控制因素进行研究。采用正交试验研究四因素（混凝土强度等级、衬砌厚度、钢筋直径、保护层厚度）三水平条件下衬砌裂缝情况。结果表明：现场衬砌裂缝分布情况统计显示裂缝主要分布于拱脚和拱腰位置,拱顶次之,拱肩裂缝较少,纵向裂缝比例达到63%,环向裂缝和斜向裂缝占比分别为18%和19%;衬砌各部位损伤出现的顺序为拱脚、拱顶、拱腰、拱肩,而裂缝发展程度一般为拱脚>拱腰>拱顶>拱肩;二次衬砌结构参数对拱脚裂缝宽度的影响程度为混凝土强度等级>保护层厚度>衬砌厚度>钢筋直径;随着因素水平的提升,混凝土强度等级、衬砌厚度、钢筋直径的影响程度逐渐减小,衬砌厚度影响趋势则相反。     

超硬地层下地下连续墙关键施工技术

超硬地层是基坑支护施工中常见的复杂工况之一。依托恒大中心项目对超硬地层区域地下连续墙关键施工技术进行分析研究,探讨超硬地层中地下连续墙施工的质量控制技术,确定了单槽五个引孔的引孔方式,旋挖钻、成槽机以及铣槽机三种机械配合的成槽施工工艺,并给出了部分针对于类似工程的施工建议。结果表明,提出的单槽五个引孔的引孔方式以及旋-抓-铣的施工工艺具有良好的可行性。     

金塘海底隧道工程地质综合勘察技术研究

甬舟铁路金塘海底隧道水下地形及海况复杂,具有高水压、长距离穿越软硬不均土岩复合地层和深厚第四系松软地层等地质特点,其工程建设标准高、规模大、工程风险高,对勘察精度要求高。为实现土岩复合地层的精细化勘察、准确获取海底地层参数和提高测试试验精度等目的,采用海上测绘、物探、机动钻探、静力触探及岩土测试与试验等综合勘察手段,详细查明了隧址区工程地质与水文地质特征,对海底盾构隧道的综合勘察技术进行探索研究。研究结果表明,基于短基线定位系统的侧扫声呐技术可显著提高海底地形测量精度;多道三维地震反射物探技术可实现复杂海域软硬不均土岩复合地层、基岩弱风化面起伏大及构造发育等复杂工程地质的精细化勘察,其丰富的三维物探数据可实现高效、高精度三维地质表达,为综合地质分析与勘探优化布置提供依据;利用自升式海上勘探作业平台,验证了静力触探技术对海域第四系地层勘探的适应性和参数获取的可靠性;宜根据海域环境、勘探测试需求等,优势互补选取海上勘探作业平台。     

基于机器学习预测微生物加固钙质砂统一动强度

为探究不同微生物加固程度、有效围压和相对密实度与微生物加固钙质砂的动强度系数之间的相对重要性大小,并建立相应的统一动强度准则,用以预测微生物加固钙质砂的动强度,依据86组微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术加固钙质砂的不排水三轴试验数据建立数据集,利用反向传播神经网络(BPNN)和多元自适应回归样条(MARS)方法对数据集进行训练和预测。结果表明：微生物加固程度对动强度系数的影响程度最大,有效围压的影响稍逊之,相对密实度的影响相对较小,其相对重要性大小均值分别是100%、94%与68%,基于机器学习方法对微生物加固钙质砂的动强度系数进行预测的效果优于传统方法建立的统一动强度准则所获得的结果,其中BPNN模型的预测结果更准确,MARS模型的计算效率更高。     

拱北明挖隧道超大基坑地基加固方案研究

以港珠澳大桥珠海连接线工程拱北隧道明挖段为例,选取ZK1+350～+540标段建立数值分析模型,讨论基坑满堂加固、隔水层裙边+抽条加固与仅裙边加固法三种方案对明挖隧道地基沉降、地下连续墙变形及围护结构受力特性的影响规律,提出推荐方案。     

花岗岩风化残积地层基桩侧摩阻性能试桩分析

以广州市轨道交通7号线某停车场建筑基桩现场工程试桩为例,分析花岗岩残积地层中钻孔灌注桩侧摩阻力取值问题,同时对影响钻孔灌注桩成桩质量的因素进行分析;通过对泥浆护壁成孔的钻孔灌注桩和预应力高强管桩的基桩成桩质量及桩基检测结果进行对比,论述两种桩型在该类地层中的适用性。     

文麻高速公路某复合滑坡变形特征分区及复活机理

以文麻高速公路某滑坡为例,基于现场调查统计分析34条地表裂缝的发育规律,综合滑坡地形地貌、裂缝分布、深部位移监测等信息,将滑坡分为浅层Ⅰ区、浅层Ⅱ区和深层整体Ⅲ区,研究开挖诱发复杂滑坡复活的变形机理。结果表明：浅层Ⅰ区在排水设施修建之前变形明显,支护之后趋于稳定;Ⅱ区滑坡现状稳定无变形痕迹;深层滑坡监测数据显示Ⅲ区目前存在滑移迹象。稳定性计算结果表明,过高的地下水位是导致滑坡变形的主要因素,提出设置排水洞的措施,并对该滑坡孕育机理进行反演分析。     

上软下硬地层盾构隧道围岩应力释放率研究

为解决盾构隧道在上软下硬地层中掘进时开挖面应力释放率难以确定的问题,基于一种既有的体积损失率迭代求解应力释放率的方法,依托广州地铁21号线盾构穿越上软下硬地层实际工程,通过数值模拟研究掌子面不同软硬岩比例、不同埋深条件下的应力释放率变化趋势,并结合现场实测资料进行对比分析。研究结果表明： 1）在盾构隧道掘进穿越上软下硬地层分界面的过程中,围岩的初次应力释放率范围基本保持在24%~36%,且随掌子面硬岩比例的增加呈线性增加趋势; 2）相对于围岩条件而言,埋深对应力释放率的影响更小。此外,在盾构隧道穿越上软下硬地层的全过程模拟中,根据围岩变化情况随不同开挖步动态调整应力释放率这一做法较全程取一固定应力释放率值更为合理。