隧道不同级别围岩监测与数值模拟分析

依托谷城至竹溪高速公路小漩隧道,针对不同围岩段的特点,对隧道地表沉降、洞内收敛变形及拱顶下沉等项目进行了现场监测与分析,研究不同级别围岩变形时程曲线和纵向分布曲线的基本规律。并利用有限元分析软件ABAQUS模拟不同围岩级别隧道开挖过程,将数值模拟结果与现场监测数据结合,分析围岩级别对隧道围岩稳定性的影响。结果表明： 围岩级别越高,隧道开挖过程中地表下沉和洞内变形越大,变形稳定的时间也越长。     

软硬岩互层式复合岩层边坡稳定性分析及其加固技术研究

复合岩层边坡稳定性一直是土木工程建设者所关注的热点问题。文章以软硬岩互层式复合岩层边坡为研究对象,对其变形破坏机理、破坏模式进行了研究,并分析了边坡稳定性影响因素;采用大型通用有限元软件 ABAQUS 对垄茶高速公路典型复合岩层边坡进行了稳定性分析计算;最后针对复合岩层边坡特点,提出了“基脚挡墙、深层锚固、浅层防护”的加固方案。研究结果表明,软硬岩互层式复合岩层边坡变形破坏模式可分为滑移-拉裂-剪断破坏、平面旋转式的滑移-拉裂破坏、弯曲-倾倒破坏及块体滑移破坏四种类型;影响边坡稳定性的因素主要包括结构面、地层岩层、水及风化作用;复合岩层边坡综合加固方案能有效地提高边坡的稳定性,确保边坡在运营过程中的稳定性。文章的结论对以后类似工程的建设具有较好的指导意义和应用价值。     

地铁盾构区间过硬岩段造价分析

盾构穿越普通软土地层的工程费用计算方法已趋成熟,但对于穿越硬岩段时却无统一明确的计价依据。通过对盾构过硬岩段采用盾构直接掘进,对岩层进行爆破+盾构掘进,矿山法开挖初期支护+盾构空推拼装管片,矿山法开挖初期支护并二次衬砌+盾构空推的4种施工方案分别进行技术探讨,并从工程造价角度对比分析,得出在几种可能的工程环境及条件下可采取的最优可行方案,以供参考。     

极高地应力软岩隧道双层支护技术

兰渝铁路两水隧道洞身主要通过炭质千枚岩软岩地层,隧道为极高地应力状态,最大水平主应力值为6.5~11.3 MPa。施工前期,隧道初期支护结构变形较大,部分钢拱架扭曲、断裂,支护结构失稳,初期支护结构侵入衬砌净空,拆换拱情况频繁发生,局部地段二次衬砌开裂。针对前期施工中出现的问题,分别开展双层初期支护和双层衬砌试验,对试验段初期支护变形、围岩压力、接触压力、钢架应力、钢筋应力、混凝土应力等进行现场试验研究,掌握试验段设计及施工参数条件下,隧道支护和衬砌结构受力和变形规律。主要研究结果如下:1)双层初期支护变形相对较小,喷混凝土应力、钢架应力、二次衬砌混凝土应力及二次衬砌钢筋应力均未超过材料的容许应力,工作状态良好;2)双层初期支护可减少绑扎钢筋的工序,不需要再另增衬砌台车,在工序组织上更加便利,工效性相对较高。     

某铁路隧道底部结构隆起病害成因分析及治理对策探讨

西南地区YD隧道长约7 850 m,设计时速200 km,系双块式无砟轨道;建成通车后,K108+600~K109+350等区段底部结构出现不同程度的隆起,引起无砟轨道板开裂、破坏,致使轨道几何尺寸处于不稳定状态,影响列车正常运营。该隧道病害段穿越地层为薄至中厚中风化泥岩、砂岩缓倾互层围岩体,地应力测试表明该段存在与隧道轴线近似垂直的水平高地应力。通过采用现场调查测试、理论分析和数值计算等手段,分析总结认为该隧道底部结构隆起的主要成因是:1)以水平构造应力为主导的极高地应力作用于隧底下伏薄至中厚缓倾互层围岩体;2)仰拱参数不满足工程所处的地质环境。在锚索加固治理方案实施后,YD隧道的底部结构隆起依然没有稳定,在分析其原因、经验、教训的基础上提出治理及今后遇到类似工程的方向性建议:1)在缓倾互层围岩体环境中且埋深50~300 m的隧道工程中,应特别重视底部结构的针对性设计,恰当选择仰拱的矢跨比和刚度;2)锚索必然的松动、滑移特征决定了其不能作为隧底结构隆起病害整治的单独和主要技术手段,以低预应力锚杆锚固、至少是"刚柔相济"的方式应被重视。     

危岩稳定性定量评价研究

危岩稳定分析方法很多,基于静力平衡的定量分析方法由于具有成熟的理论基础,给出确定的稳定系数,是目前危岩稳定性评价和防治设计的主要方法,但静力平衡的定量分析方法有其自身的局限性。针对静力平衡定量分析方法存在的问题,在充分考虑危岩特征、静水压力和地震力的基础上,对不同类型,不同主控结构面组合危岩稳定性,研究得出了孤立式、软弱基座式、楔块式、倾倒式、贴坡式和悬挂式等不同类型危岩的稳定系数计算方法,并根据稳定系数对危岩进行分级。利用研究的计算方法对典型危岩稳定性进行了计算与分级,结果表明与实际情况一致。所得成果为     

隧道上部充水溶洞对围岩稳定性影响的数值模拟

基于隧道上方存在充水溶洞时容易对开挖造成很高的风险性,因此要预留一定的安全岩墙确保施工安全.通过数值模拟对比分析了隧道顶部正侧和上方侧向存在充水溶洞时对隧道开挖围岩稳定性的影响,计算结果表明:在自重应力作用下,隧道开挖后塑性区与充水溶洞塑性区贯通后易造成隧道涌水塌方;当隧道顶部和侧向存在充水溶洞时,如果洞径比小于1.0,建议安全岩墙的厚度应分别至少预留0.8倍隧道洞径和1.0倍隧道洞径;而洞径比大于1.0时,则安全岩墙厚度应分别至少大于1.0倍隧道洞径和1.2倍隧道洞径.     

滑坡推力在多排抗滑桩上的分配情况研究

传统滑坡推力计算,通常应用不平衡推力法进行抗滑桩设计.但对于多排抗滑桩治理工程的设计,常规方法无法准确计算每排桩上的推力大小以及分布形式,而有限元强度折减法计算滑坡推力遵循桩-土相互作用原则,可以得到桩后推力与桩前抗力分布形式.以十堰一天水高速某多级剪出口滑坡为研究对象,通过对破碎岩石老滑坡的成因与滑动机制进行分析,明确促使滑坡复活的各种因素.在此基础上应用Plaxis软件建立有限元模型,通过数值计算方法得到边坡开挖过程、降雨过程与强度折减过程3种不同工况下抗滑桩桩后推力与桩前抗力的分布情况,进而得到每排抗滑桩的滑坡推力分担比.该方法避免了传统方法存在的种种局限性,为多排抗滑桩设计提供一种行之有效的解决办法.     

凿岩台车电气系统技术改造

目前凿岩台车被广泛地应用于隧道施工中,如何使凿岩台车更好地适用于隧道施工是机械管理人员研究的重点。为提高凿岩台车的设备利用率,降低施工成本,对凿岩台车进行了改造与系统集成技术的研究。着重介绍了凿岩台车改造过程中电气方面的技术改造,对凿岩台车泵站起动系统和显示系统进行了改造,改造后的凿岩台车通过了工业性试验,并成功地应用于青岛烟台LPG项目。实践证明:改造后的凿岩台车性能得到了大幅度提升,故障率低,故障显示的可读性高,满足施工使用要求,取得了较好的经济效益和社会效益。     

膨胀土（岩）地区常见铁路路基病害及整治研究

膨胀土（岩）因含较多的亲水矿物,在干湿循环条件下的胀缩特性易引发各种病害。以某铁路为例,分析膨胀土（岩）路基病害的主要表现形式及形成机理,有针对性地提出技术可行、经济合理的路基病害整治措施。膨胀土（岩）地区路基工点常见病害有基床下沉和翻浆冒泥,边坡冲蚀、溜坍和滑坡等。路基病害整治应分别从基床整治、边坡防护加固和防排水等方面综合考虑。