复杂岩石地层盾构掘进速率预测模型研究

为提高盾构掘进效能,指导盾构掘进施工,对泥岩砂岩交互地层条件下越江隧道盾构掘进速率预测模型进行了研究。在施工现场进行盾构掘进试验,通过盾构数据采集存储系统,获取盾构掘进的基本参数,并进行点荷载强度试验以获得岩石强度数据。运用多元回归分析的方法,分析了盾构掘进速率与岩石点荷载强度及刀盘推力的关系,分别构建了泥岩和砂岩地层盾构掘进速率的预测模型,并对其进行了应用。研究和应用表明,在泥岩和砂岩两种地层条件下,盾构掘进速率均随岩石强度的增大而降低,随刀盘推力的提高而增大,掘进速率与刀盘推力、点荷载强度均呈幂函数关系。     

成都地铁盾构选型设计及实用性比较

成都地铁1号线和2号线一期,均用"国外盾构"完成隧道施工。面对成都隧道地质的复杂性、特别是盾构施工大面积富水砂卵石地层的世界难题,同时因"国外盾构"在地铁1号线和2号线使用中存在适应性不足及难以改进,在充分汲收实践经验的基础上,决定设计制造国产化的"中铁盾构"。重点有针对性地对盾构主驱动及刀盘设计、开口率、渣土改良、螺旋输送机系统等进行优化设计研究。通过与"国外盾构"历时2年的对比实践验证,"中铁盾构"能够在全断面富水砂卵石地层长距离持续掘进,安全优质、高效可控,具有更强的适应性和更高的可靠性。     

水平泥岩砂岩互层隧道超欠挖控制技术

水平泥岩砂岩互层围岩的地质特点导致围岩在施工爆破后易沿结构面及软弱破坏面破坏,形成较难人为控制的超欠挖现象。以大梁峁特长公路隧道为工程背景,提出了相应的超欠挖控制措施：采用科学合理的控制爆破技术和施工措施,经此处理后,超欠挖值明显减小,开挖面基本平整、光滑,隧道施工过程中未发生塌方事故,拱顶掉块也明显减少。     

CHF土壤固化剂在路基土壤改良中的应用研究

CHF土壤固化剂是具有自主知识产权的液态离子型土壤固化剂,属于高分子复合材料,可增加黏土强度,减少吸水膨胀性,提高水稳定性。文章结合四川省泸渝高速公路路基工程实例,介绍采用CHF土壤固化剂改良风化泥岩土壤的配合比与原材料技术要求,阐述了采用该土壤固化材料铺筑路基试验段的施工工艺流程,并通过施工检测分析得出结论:采用CHF土壤固化剂改良后,路基的抗压强度和水稳性可以得到显著提升,经历雨天后,路基表面不再翻浆和变形,完整性较好,可满足规范和设计要求。     

预支护技术在炭质泥岩煤系地层隧道开挖中的应用研究

预支护对围岩进行加固已经成为隧道与地下工程中的一种重要手段,本文结合具体工程背景,研究了超前锚杆、小导管注浆以及大管棚在炭质泥岩煤系地层隧道开挖过程中的应用,对各预支护主要技术参数进行设计,并对预支护效果进行了分析,表明预支护技术在樟林隧道中的应用是成功的。     

膨胀性泥岩重塑土膨胀力试验研究

以河北省承德地区粒径小于5 mm的膨胀性泥岩重塑土为原材料,分别制备?=H=50、100 mm,干密度ρ=1.64、1.74、1.84 g/cm3,初始含水率w=8.8％、10.8％、12.8％的圆柱体试件,采用自制的试验装置测试试件的轴向膨胀力Pax和环向膨胀力Pcir,并将?=H=100 mm的试件分别经碱性模拟地下水、酸性模拟雨水、蒸馏水浸泡2 h,测试试件的Pax,研究了试件尺寸、ρ、w及环境水状态对泥岩重塑土Pax的影响规律;采用正交法分析了ρ、w、环境水状态和预处理方法4种因素对泥岩重塑土轴向与环向膨胀力影响的敏感性;研究了允许微变形率Δ=0％、1％、2％、3％、4％、5％,ρ=1.84 g/cm3,w=8.8％,尺寸为?=H=100 mm试件的Pax及Pcir的变化规律.结果表明:?=H=100 mm泥岩重塑土试件的Pax比?=H=50 mm的小7.56％～26.01％,两种尺寸试件的Pax均随w的增加而降低、随ρ的增大而增大;经碱性模拟地下水浸泡的试件的Pax比经蒸馏水浸泡的大1.4～1.9倍,经酸性模拟雨水浸泡的试件的Pax及Pcir与经蒸馏水浸泡的基本一致;4种因素中,预处理方法是影响Pax及Pcir的主要因素,预崩解次数越多,Pax及Pcir越小,掺5％水泥,Pcir可减小约80％;提高Δ可有效降低Pax及Pcir,当Δ由0％提高到5％时,Pax及Pcir分别下降了72.5％与53.9％.     

基于声发射参数分析的红层泥岩高周循环加卸载损伤及变形特性

为研究不同应力上限及加载频率条件下软弱红层泥岩的损伤及变形特性,基于声发射损伤监测手段开展高周循环加卸载试验,系统分析应力上限与加载频率对红层泥岩损伤及裂纹扩展模式的影响。结果表明：当应力上限低于屈服临界动应力值时,泥岩经历先剪缩后缓慢剪胀的过程,岩样中微裂隙的发展与黏土矿物的膨胀逐渐占据主导地位;低频AE信号产生于静载阶段,而高频AE信号主要出现在循环加载阶段,且随加载频率的增大,超过300 kHz的超高频声AE信号占比逐渐增大;红层泥岩循环荷载下所产生的裂纹总体以张拉裂纹为主,但第I阶段剪切裂纹占比相对其他阶段较大,且随着动应力幅值减小或加载频率的增大,剪切裂纹所占比例减小;在裂隙自愈合效应下,泥岩中由动载引起的损伤裂隙会被逐渐修复,且随着放置时间的增加,声发射Kaiser效应逐渐减小甚至消失。     

瑞利波法在土石混填路基压实度检测中的应用

济邵高速公路采用强夯法处理泥岩和泥质砂岩填料的路基。文章针对强夯加固效果、施工质量进行研究,寻找对其进行快速检测评价的方法。通过大量的现场强夯试验,分别采用瑞利波、动力触探和固体体积率检测等手段进行检测,对比检测结果,瑞利波法作为该类软岩填筑路基的检测评价具有方便、快捷、准确和经济的特点。     

金沙江干热河谷泥岩坡地植被恢复研究

坝周低山区是金沙江干热河谷生态环境最为脆弱的地带,而泥岩坡地植被恢复又是坝周低山丘陵区植被恢复的难点。在中科院元谋水土保持生态试验站进行了泥岩坡地的封禁植被恢复、半封禁植被恢复及人工植被恢复试验,并对比分析不同植被恢复方式对植物群落的影响。结果表明,封禁、半封禁和人工促进的植被恢复方法都能促进干热河谷区植被恢复与重建,植物群落的高度、盖度和生物量均有改善,而封禁恢复可能带来相对丰富的物种多样性。     

第三系砂泥岩隧道应力监控量测分析

监控量测是新奥法施工的重要组成部分,其可以简单直接的掌握隧道围岩变形和支护结构受力情况。通过依托牡绥线双丰隧道应力监测断面,详细的介绍了应力量测的原理、内容和监测数据的处理方法,以及得出第三系砂泥岩隧道最大跨处为围岩薄弱环节,在初期支护中要严格控制变形并采取加固措施等结论。通过监控量测能更好的调整施工方法和支护参数,确保施工安全,并为同类工程施工提供较大的参考价值。