富水软土区路基承载力的计算及碎石土换填技术的应用研究

道路浅层软土地基处理是施工中常见的问题,而换填技术是处理浅层软土地基常用的方法。针对益阳东部新区外环路软土地基问题,在考虑经济及满足地基承载力的前提下,选取碎石土换填技术进行软基处理,并对该方案进行详细阐述及理论计算与分析。     

富水大断面公路隧道水压模型试验及衬砌结构力学行为研究

为研究隧道衬砌在围岩压力及外水压力综合作用下的受力特征、结构安全性及破坏过程,采用自制的均匀水压模拟加载装置及隧道地层复合试验台架,实现对围岩压力及外水压力的分别控制加载,完成在深埋条件下不同外水压力作用下衬砌结构受力模型试验。运用ANSYS有限元软件分阶段计算衬砌在水土压力作用下的受力特征,计算各部分安全系数,并与试验结果对比分析。研究表明：采用抽真空的方法模拟外水压力时,外水压力值越大,试验结果越接近真实情况,当外水压力达到150 kPa时,其差值可控制在5%以内;在外水压力及围岩压力的作用下,墙脚及拱底分别受最大正弯矩及最大负弯矩作用,且安全系数较其他位置小;随着外水压力的增大,衬砌所受的轴力及弯矩持续增大,且增大速率基本呈线性,其中墙脚位置增长速率最快;随着荷载的增大衬砌结构墙脚最先发生破坏,墙脚裂缝发展导致衬砌结构应力重分布,最终引起拱底开裂;墙脚的裂缝导致墙脚处承受的正弯矩不断减小,拱底承受的负弯矩不断增大,安全系数不断减小;当墙脚的裂缝宽度发展至1.5~2.0 mm时,试验数据及数值模拟结果计算所得拱底安全系数降低至1.5左右,拱底不再满足承载要求,与试验中衬砌的开裂行为相吻合。所提出的模型试验方案可为类似模型试验提供参考,研究成果可为富水大断面公路隧道的设计及安全评估提供依据。     

分析高压富水地层超深埋特长隧道施工技术

结合隧道工程实际情况,针对穿越高压富水地层的超深埋特长隧道,在掌握隧道基本特点的基础上,提出了隧道的施工方案、施工方法和机具设备选型,并对主要施工技术进行了深入分析,内容涵盖超前地质预报、地下水处理、岩爆预防、隧道快速施工和施工安全监测,其中地下水处理和岩爆预报是研究的重点,可为其他类似隧道提供技术参考的结论。     

京张高铁正盘台隧道强涌水段单次开挖瞬时涌水量预测

当前,隧道涌水量计算的研究方向多为总体涌水量或分段涌水量的预测,在顺坡排水段或涌水量不大的隧道中,不会遇到太大的问题。在强富水的反坡排水段,瞬时涌水量可能很大,有时远超隧道施工时的剩余抽排水能力,容易导致淹井,严重影响隧道施工安全,造成工期延误。因此,对于采用反坡排水的强涌水段,必须进行单次开挖瞬时涌水量的计算和淹井评估,以确保施工安全。结合崇礼铁路正盘台隧道工程实践,采用多种方法对隧道强涌水段的单次开挖瞬时涌水量进行预测,并根据预测结果确定采用带水作业的开挖长度,节省了工期,确保了奥运隧道工程按时顺利开通。     

“预制+现浇”叠合拱壳工艺在地铁车站中的应用

相比箱型框架结构地铁车站,无柱大跨拱形车站更为美观大方、空间开阔,可为乘客提供更舒适的乘车体验。分析了装配式车站的应用现状,提出“预制+现浇”叠合拱壳的施工工艺,重点分析了“预制+现浇”叠合拱壳结构体系及其施工流程,并介绍了该工艺在上海轨道交通15号线吴中路站施工中的应用。该工艺是富水软土环境下地铁车站施工的创新尝试。     

公路隧道工程中高压富水断层的施工技术

目前我国公路建设在飞速发展,越来越多的岩溶地区出现了公路隧道,可是高压富水断层处的高效安全施工技术始终是限制岩溶地区隧道建设的一个重要技术手段。基于此,主要对隧道工程中高压富水断层的施工技术作阐述。     

高速铁路隧道穿越富水全风化花岗岩地层施工方法研究

以长昆客运专线铁路大断面双线隧道穿越全风化花岗岩浅埋段落为背景,对分别采用三台阶七步法、三台阶临时仰拱法和双侧壁导坑法施工时围岩和支护结构的受力变形情况进行分析,综合计算结果和施工因素,确定了三台阶临时仰拱法为最优施工方法。在此基础上,根据现场实际施工情况,对现场施工效果和监测数据进行对比分析。研究表明,赋存于围岩中的基岩裂隙水和孔隙潜水等地下水是影响全风化花岗岩地层隧道施工安全的主要因素,对地层围岩进行注浆加固效果有限,采取地表井点降水或洞内降水措施可以有效阻止地下水通过裂隙进入隧道周边,并能提高围岩稳定性。     

水平人工冻结技术在富水浅埋暗挖隧道中的应用

软弱地层地下暗挖工程在我国一直是工程领域的难点,而常规地层处理技术如地层注浆、高压旋喷桩、深层搅拌桩、水平旋喷桩等均有其自身局限性,单一的地层处理方式无法在变化非常频繁的地层中达到良好的固结硬化效果。在富水区的软弱地层暗挖隧道中,常规地层处理技术无法满足暗挖区域的止水要求。人工冻结技术作为一种新型绿色环保地层处理技术,适用于任何富水软弱地层的固结加固处理。虽然采用这种技术费用较高,但用于一些重要的特殊工程,其施工方式绿色环保的优势非常明显。     

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。     

北塬隧道浅埋富水软弱围岩段快速施工技术

北塬隧道DK6+200~DK6+700段围岩呈破碎浅埋、土石分界、节理发育、富水的分布情况。分析了明洞浅埋段增作工作面的可行性,介绍了在复杂不良地质条件下,明洞浅埋段与隧道主洞施工方案的确定与优化、施工工艺等关键施工技术,简述了地质超前预报与监控量测措施,为同类工程施工提供了借鉴。