岩石掘进机关键技术展望

经过5个阶段的发展,TBM在我国的应用正在不断推广,应用前景十分光明,挑战也十分严峻。简要总结我国TBM研究与应用的5个发展阶段和应用前景,分析TBM施工面临的6大挑战： 地质多样化带来更多的地质风险; 应用领域亟待拓展; 设备技术发展赶不上施工需求的变化; 施工进度不均衡; 施工环境越来越严苛; 存在不合理的施工合同。从TBM设计制造及施工应用的9个方面提出展望： 核心部件国产化; 提升各种地质条件下的破岩能力; 提高出渣能力及可靠性; 提升初期支护及超前加固性能; 研发异形断面TBM; 圆形断面TBM开挖隧道的空间合理利用; 大力推动TBM周转使用和再制造TBM应用; 研究极端恶劣地质条件下TBM施工技术; 促进国产配套施工设备研发应用。只有不断深入研究TBM设备与施工的关键技术及前沿技术,有效解决设备设计制造和施工过程中遇到的难题,才能不断提升我国TBM设备与施工技术水平,避免陷入关键技术受制于人的窘境,促进我国TBM事业持续健康发展。     

蒙华铁路阳城隧道土砂分界地层分界面位置对围岩稳定性影响探究

为了解决隧道穿越土砂分界地层的围岩稳定性问题,以蒙华铁路阳城隧道为研究对象,采用现场试验、室内试验及数值试验等研究方法对土砂分界地层围岩稳定性进行探究,重点探讨地层种类及其厚度变化对围岩变形、塑性区扩展及支护结构受力的影响。结果表明： 1）相对单一地层,土砂分界地层会影响洞周应力分布,分界面处围岩容易先出现塑性区,且土砂分界地层围岩变形性质与软弱的全砂岩地层更为接近; 2）在土砂分界地层分界面处会产生较大的水平收敛,易出现拉应力; 3）土砂分界地层中,随着砂层所占比例的增大,拱顶沉降和洞周收敛不断增大,且分界面所在台阶处支护结构的应力发展会提前达到更高的峰值; 4）当分界面出现在上台阶时,围岩会产生极大的塑性变形,支护结构承受相对较大的应力,是土砂分界地层中最不利的分界情形。     

某软土地铁车站基坑纵向滑坡事故分析

狭长形地铁车站基坑在分层开挖过程中会形成临时纵向多级边坡。当挖方边坡位于软弱地层时,如果设计或施工不当将会面临基坑纵向失稳风险。针对某软土地铁深基坑纵向滑坡事故案例,在考虑参数变异性的基础上利用极限平衡法对坑内临时边坡展开调查分析,并从工程角度对土坡发生深层滑移破坏的原因进行探讨。调查结果表明： 第1级边坡的坡度是影响整体稳定性的关键因素,1∶1.75（V∶H）的施工坡度不能满足下卧软弱淤泥质土条件下该局部边坡的稳定性（失稳概率高达88.92%）,只有当坡度缓于1∶3时才能保证安全。为防止此类临时挖方边坡失稳,最后给出考虑土体强度参数变异性的最优边坡坡度。     

郑万高铁大断面岩质隧道掌子面稳定性评价及控制措施

为建立施工阶段大断面隧道掌子面稳定性评价方法,结合郑万高铁大型机械化特点,对郑万高铁湖北段隧道掌子面地质信息进行统计分析,将掌子面稳定性分为A整体稳定、B局部掉块、C上半断面不稳定和D全断面不稳定4个级别,并建立以岩石坚硬程度、岩体完整程度和地下水状态3个指标的掌子面稳定性定性分级方法,得出围岩级别与掌子面稳定性的对应关系。研究结果表明： 1）岩石坚硬程度、岩体完整程度和地下水状态是围岩分级指标中使用率最高的3个指标; 2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩的掌子面稳定性为A级。     

危岩变形的灰色预测方法及应用

危岩是山区常见的地质病害之一,危岩变形监测预测是危岩防灾减灾的重要基础。将灰色预测理论应用于危岩变形监测,建立了危岩变形灰色预测模型及残差修正灰色预测模型。以重庆南川甑子危岩为例,以实测危岩累计位移值为原始数据,建立了GM(1,1)灰色预测模型及残差修正预测模型。经精度检验,小误差频率P=1,后验差比值C=0.160243,模型精度等级达到较高水平,比常规危岩预测方法更具有可靠度。     

高液限土在路堤填筑中的改良应用

综合处理应用高液限土进行公路建设,可以避免过大的增加工程造价及保证路基的强度和稳定性,结合广西等地区在这方面的实践情况,介绍了利用隔离排水、掺粗粒土、土石混填等方法综合改良高液限土进行路基填筑的经验,分析探讨其可行性,为今后相似情况下的设计或施工提供一定的借鉴。     

浅谈九曲小净距隧道的施工

小净距隧道由于隧道净距小．施工时双洞相互影响较大,对隧道围岩特别是中夹岩岩体稳定性有很大的影响。因此,探讨安全、合理、经济的高速公路小净距隧道施工方法十分必要。以九曲小净距隧道为例．介绍小净距隧道的超前支护、洞身开挖、中央岩柱加固、锚喷支护、监控量测等关键工序的施工方法和技术要点。     

三峡库区危岩链式规律的地貌学解译

危岩的形成、失稳崩塌与运动是三峡库区边坡动力演化过程的主要形式之一,陡崖逆向台阶地貌形迹是危岩阶段性演化的宏观表象。基于对库区内近万个危岩的现场调查并结合地貌分析原理,发现了三峡库区危岩链式规律,包括危岩从坡脚向坡顶逐渐崩落的微观链和从临空面向山体内部后退的宏观链;危岩链式规律可分为仅有一个宏观链简单模式和多个宏观链同时发育的复合嵌套模型;陡崖坡脚岩腔的形成过程及其卸荷效应是三峡库区危岩链式规律的孕育源。     

九瑞高速岩质隧道钻爆法施工超欠挖控制措施及成本分析

为了降低岩溶地质隧道钻爆法施工超欠挖耗费,提高隧道一次性开挖合格率,对目前隧道超欠挖现状进行研究,分析影响隧道超欠挖的因素,介绍超欠挖对工程造价的影响情况。根据实际调查和现场试验,找出了影响超欠挖和造价耗费的主要因素,并制定了有效的控制措施。采用改进后的方案进行隧道开挖施工后,隧道一次性开挖平均合格率由67.4%上升到了83.9%,经济效益提高了49.9%,证明采取的处理措施是成功的,可为以后类似工程提供借鉴。     

土石混合料振动击实试验的PFC2D模拟研究

笔者在文中针对土石混合料振动击实过程中颗粒运动规律和密度形成机理问题,引入PFC2D颗粒离散元方法,模拟了一定级配条件下不同土石比的土石混合料的振动击实过程,探讨土石混合料振动击实中颗粒的微观运动和结构性能,得到了一些比较理想的结论.