岩石相似材料骨料密实级配的定量评判研究

为得到岩石相似材料骨料密实级配的定量评价指标,基于二维颗粒填充理论、颗粒级配曲线及混凝土密实级配研究成果,提出判断相似材料骨料密实级配情况的量化指标,并通过配制4种不同骨料级配的灰岩相似材料,开展不同砂胶比条件下的物理力学试验佐证该量化指标。研究结果表明:建立以细骨比大于界限细骨比、不均匀系数Cu>5与曲率系数Cc=1～3判断骨料达到密实级配的方法是切实可行的;针对灰岩相似材料,骨料级配对相似材料力学性质和变形性质的影响规律不会因胶凝材料的含量变化而改变。     

岩石(体)波速与强度的宏观定量关系研究

研究目的:岩石(体)纵波速度、抗压强度是评价岩体强度、稳定性、围岩分级十分重要的指标。本文利用大量试验数据,统计各种地层岩石纵波速度、抗压强度平均值,从宏观上回归分析岩石(体)纵波速度与抗压强度的关系,建立二者相互预测的宏观定量模型,这对评价岩体质量、隧道围岩分级、节省测试费用、缩短工期、检验测试结果可靠性具有重要实际意义。研究结论:(1)岩石(体)致密、坚硬、完整、新鲜,纵波速度就高;反之,岩石(体)质软、风化严重、含水多、结构面多、孔隙多,纵波速度就低。(2)岩石纵波速度与岩石单轴抗压强度的立方根成正比;岩体纵波速度与岩石单轴抗压强度的立方根和岩体完整性指数的平方根之积成正比。(3)岩石(体)纵波速度与单轴抗压强度的宏观定量关系模型可信度较高。     

三联隧道凝灰岩流变试验及其本构模型研究

基于三联隧道凝灰岩地层段大变形问题,利用室内蠕变试验方法,研究凝灰岩的流变特性。采用非线性拟合方法,比较分析H-K流变模型拟合值、Burgers流变模型拟合值与试验数据的关系,研究凝灰岩的蠕变变形特征、长期强度。研究结果表明:凝灰岩蠕变变形随时间趋于稳定,属于稳定蠕变。结合蠕变试验结果,数值模拟三联隧道凝灰岩地层段围岩的流变特性,验证了凝灰岩H-K流变模型的适用性。综合以上,H-K模型能够描述三联隧道凝灰岩的流变特征,且凝灰岩长期强度为瞬时强度的0.61倍。该成果对于三联隧道凝灰岩地层段隧道支护的优化调整,以及隧道结构长期稳定评价具有参考价值。     

优化铁路支挡工程完善绿色通道设计的研究

研究目的:山区铁路不可避免会出现大量路堑高边坡,开挖工程中为保证高边坡的稳定,会采用悬臂式支挡类结构进行预加固。悬臂式抗滑桩支挡结构的实施必然会造成支挡工程的增大,视野绿化景观的影响。为了优化支挡工程,完善建立铁路的绿色通道的理念,对于悬臂式预加固支挡措施与边坡平台埋入式预加固支挡措施进行各方面比较,分析出更适应于路风景脆弱区的高边坡预加固支挡模式。研究结论:通过对悬臂式支挡与边坡平台埋入式支挡在结构设计、力学分析、工程投资、景观要求等几方面进行对比分析后,得出在路堑顶地形相对平缓的高边坡加固工程中,埋入式预加固桩相比悬臂式预加固桩可以节省工程投资50%、达到完全绿化边坡的效果。     

在既有建筑下修建浅埋暗挖岩石车站的关键技术

在既有建筑下方修建浅埋暗挖岩石车站的工程难度极大,如何保证上部既有建筑的安全和正常使用以及新建工程的安全是设计、施工的难点。以重庆北站(南广场)为例,提出在既有建筑下方修建浅埋暗挖岩石车站的若干关键技术,并通过数值模拟、现场监测进行验证,可为类似工程提供参考。研究结果表明：对大跨度、扁平的单层暗挖车站,在浅埋岩层中近距离下穿建筑物时采用中洞法是合理可行的,通过采取适当的工程措施能避免上部基础产生冲切破坏,有效保护建筑物,中洞结构施工是变形控制的关键工序;对浅埋岩层中的多层多跨地下结构,提出拱柱法的施工方法,解决传统PBA (框—梁—拱)工法应用于岩层时存在的开挖工序多、施工效率低等问题,能有效控制地层及上部建筑变形,其中地下一层结构施工是变形控制的关键工序。该方法对强风化及更好岩层中变形控制严格的地下车站具有重要应用价值。     

岩石单向拉伸的蠕变特性

本文介绍了岩石单向拉伸蠕变试验,详细讨论了10种岩石的蠕变试验结果,建议用变蠕变柔度描述岩石的非线性蠕变特性。     

基于统一强度理论的公路隧道围岩抗力系数计算

基于统一强度理论,本文推导得到围岩抗力系数计算公式,该公式具有可以考虑中间主应力的影响以及修改参数后可以退化为其他围岩条件或者其他强度理论条件下的围岩抗力系数计算公式等优点,具有较强实用价值.     

确定岩石抗剪强度方法的关联分析

分别利用传统的随机统计方法和随机－模糊统计方法，得到岩石抗剪强度的线性回方程，然后将其与试验样本值对照，利用灰色系统理论中的关联度分析方法进行关联分析。