基于均匀化方法的破碎千枚岩隧道稳定性分析

隧道穿越高地应力破碎千枚岩段时,容易造成围岩压力和能量的释放,导致隧道支护结构产生大变形破坏。当前的隧道围岩稳定性分析多将围岩与支护结构分开研究,分别求解特征曲线,但是锚杆注浆支护的原理是增强围岩的强度,与围岩成为一个整体共同承载地应力,不能单独作为支护结构考虑。以兰州-张掖三四线铁路XQ2标段新乌鞘岭隧道为研究背景,通过均匀化方法对锚杆注浆加固下的隧道围岩进行等效化处理,并基于约束-收敛理论计算出等效围岩特征曲线及支护特征曲线。结果表明,原支护结构强度不能有效地控制围岩变形,将隧道稳定性分析结果与现场监测数据进行对比,发现新方法能够很好地反映工程实际情况,为锚注加固作用下的破碎千枚岩隧道稳定性分析提供一种相对简便的定量计算方法。     

振动压实千枚岩路基填料性能及工程应用

采用振动法(VTM)与重型法对比研究千枚岩路基填料的压实特性与力学强度,并铺筑试验路进行验证。结果表明,风化程度与水是影响千枚岩与千枚岩路基填料工程性质的主要因素,风化程度越高,千枚岩的密度、点荷载强度就越低,压碎值越大;泡水后,千枚岩的荷载强度与抗压碎能力均有较大程度的降低。风化程度越高,千枚岩填料的最大干密度、CBR与回弹模量越低,膨胀量越大;与静压法相比,VTM可提高千枚岩路基填料干密度1.007～1.086倍、CBR11.1%以上、回弹模量11.5%以上,降低膨胀量4.2%以上,全面改善了千枚岩路基填料的路用性能。现场试验段检测结果表明,现有压实设备与工艺可以满足VTM设计的要求。当采用强风化千枚岩路基填料时,振动压实遍数不得少于9遍。     

千枚岩用于高速公路路基填料的适用性研究

对千枚岩的物理力学特性、水稳定性以及其CBR与压实度的关系进行了研究,结合现场千枚岩路基填料碾压特性,提出了千枚岩作为高速公路路基填料适用层位及压实要求。结果表明:随着千枚岩风化程度加重,其颗粒密度和块体密度减小,含水率、吸水率和孔隙率逐渐增加,点荷载强度减小;随着干湿循环作用次数增加,千枚岩试样崩解量递增、耐崩解性指数减小;与干燥千枚岩相比,饱水千枚岩强度显著降低,降低幅度达39%~64%;适当提高压实标准,弱风化千枚岩可用作路基填料,中风化千枚岩可用于路堤和下路床,强风化千枚岩只适用于下路堤;采用3%~4%水泥改良中风化、强风化千枚岩可适用于路基各结构层。     

高地应力千枚岩大变形隧道支护参数试验研究

对不同支护参数的四个试验段支护效果进行了对比分析,初步得到能有效控制乌鞘岭隧道岭脊段高地应力条件下千枚岩大变形的初期支护参数,指出翼缘较厚的H175型钢能提供较大的早期支护强度,特别是能保证钢拱架水平方向的安全与稳定;运用小直径岩石锚索锚固技术能对支护结构提供较大支护抗力,同时具有先柔后刚、先放后抗控制大变形的性能特征.     

陕南山区千枚岩隧道变形分析与关键技术探讨

基于软弱千枚岩的特殊物理力学特性，依托陕南安平高速公路21.6 km处女娲山1号千枚岩隧道项目，分析了隧道建设初期支护变形大、支护结构被破坏的原因。通过现场试验找到了较为有效的应对控制措施:即在洞口设置抗滑挡墙、提高初期支护的受力比例、控制预留沉降量等关键技术措施能有效地控制千枚岩地层的变形。     

陕西境鄂陕界至安康公路千枚岩路基填筑技术

千枚岩虽是一种不良路基填料,但由于十天高速公路沿线气候、地形、地质条件复杂,弃借方都极为困难,且千枚岩分布广泛,须利用千枚岩作为路基填料.结合本工程实践,通过试验分析和探讨千枚岩性能,认定千枚岩经过改良处理可以用于路基填料,并提出千枚岩改良的施工方案和施工中应注意的问题.     

千枚岩路基改良填筑技术

千枚岩是一种不良路基填料,由于十天高速沿线气候、地形、地质条件复杂,弃借方都较困难,且千枚岩分布广泛,必须利用千枚岩做为原料,因此填筑路床时必须对千枚岩进行改良。目前我们常用改良方式主要有2种,一种是石灰岩改良,一种是水泥改良。本文主要介绍水泥改良的方式及处理,为千枚岩的利用提供参考。     

软岩隧道台阶法与全断面（含仰拱）法施工比较研究——以成兰铁路平安隧道为例

以成兰铁路平安隧道软岩段施工为背景,采用数值模拟、理论计算和现场试验等方法对全断面（含仰拱）法和台阶法施工时的围岩变形、初期支护受力及施工组织等方面进行比较分析,结果表明： 上下台阶法相比全断面（含仰拱）法开挖围岩要稳定,但全断面（含仰拱）法开挖累计变形量更小; 2种方法开挖产生的剪切、拉伸破坏区的范围大小相近,均能满足结构安全的需要,而全断面（含仰拱）法的施工质量比上下台阶法易于控制; 全断面（含仰拱）法在人员投入和施工进度等方面明显优于上下台阶法。     

破碎千枚岩隧道富水区段施工及支护方法

千枚岩岩体具有遇水后软化、膨胀、强度降低等特点,有必要探明岩体软化后围岩的应力与应变特征,探究洞室成形后结构的变形及力学行为,寻求该种地层条件下合理的施工及支护方法。以穿越"5.12"地震发震断裂-龙门山断裂的某千枚岩隧道为背景,首先对干燥及地下水富集区域的洞周变形进行归纳总结,并以此为基础对岩体软化后的物理力学参数进行反演分析,表明了地下水的存在极大弱化了岩体的强度、刚度与抗变形能力;而后,通过将隧道变形及结构受力的计算结果与实测值进行对比分析,进而对施工过程中水对千枚岩软化后隧道结构的安全性及围岩稳定性做出评价。研究表明,对于强震区软岩隧道应结合现场实际情况选择预留变形值25～30 cm,位移控制基准30～35 cm,施工工法应在3台阶+预留核心土(台阶间距为1 m)基础上配合以机械方式开挖为主,微爆破方式为辅,支护则应选择强度及刚度大的结构形式,同时增强超前支护并在施工中重视各环节的工艺衔接可有效避免变形坍塌灾害,提高施工效率。     

软弱破碎围岩条件下隧道施工过程合理台阶长度研究

以千枚岩地质条件下的新两河关隧道为工程背景,基于上下台阶法和上半断面预留核心土法两种模型,利用FLAC-3D有限差分软件对不同台阶长度和核心土长度进行分析,获得了施工过程中合理的台阶长度和核心土长度.