大断面深浅埋黄土隧道围岩压力试验研究

研究目的:针对郑州至西安客运专线黄土隧道设计中存在的问题,开展大断面黄土隧道深浅埋分界、深浅埋围岩压力计算研究,提出大断面黄土隧道深浅埋分界高度;确定深浅埋黄土隧道围岩压力计算方法;明确深浅埋黄土隧道二次衬砌厚度的设计原则,指导郑州至西安客运专线黄土隧道的设计与施工,并为类似大断面黄土隧道工程的设计提供技术支持. 研究结论:通过对大断面深浅埋黄土隧道围岩压力的试验研究,提出了郑州至西安客运专线大断面黄土隧道深浅埋分界高度、围岩压力计算方法和二次衬砌厚度的设计原则.郑州至西安客运专线黄土隧道深浅埋分界高度应为40～60 m;浅埋黄土隧道荷载按谢家烋公式计算,深埋黄土隧道荷载按太沙基理论计算;不同埋深黄土隧道二次衬砌宜采用相同厚度.     

黄土地区地铁盾构隧道近距离下穿既有线影响规律及控制标准研究

为研究黄土地区盾构隧道近距下穿既有线的影响规律及控制标准,以西安地铁5号线盾构隧道下穿既有2号线隧道工程为背景,分析在既有隧道与下穿隧道竖直净距为盾构隧道管片外径0.2倍、0.4倍、0.6倍、0.8倍及1.0倍5种工况下的地表沉降和既有隧道在其与新建隧道正交截面上的拱顶及拱底位移、附加应力情况。由结果可知:随着既有隧道与新建隧道竖直净距的减小,地表和既有隧道的拱底拱顶位移均呈线性增大的趋势;地表沉降曲线与既有隧道拱顶沉降曲线呈单峰形态,而拱底位移曲线呈双峰形态,且左峰值小于右峰值;既有隧道在盾构过程中产生正弯矩,应力在盾构穿越其正下方时出现分化;应尽量避免竖直净距小于0.2倍洞径的双线盾构下穿,当采用0.4倍洞径竖直净距下穿时,应将新建隧道拱顶沉降值控制在13 mm以内。     

黄土隧道围岩含水率变化及拱架受力特征研究

为了研究黄土隧道围岩含水率和钢拱架应力在施工期间的变化规律,以在建银西高铁董志塬区上阁村隧道为例,采用现场监测方法,对黄土隧道围岩体积含水率变化规律和钢拱架受力特征进行分析研究。结果表明:黄土隧道围岩含水率在时间上呈先增长后平稳的两阶段变化,在空间上表现为拱顶和拱腰位置的含水率总体小于拱脚和仰拱底部的含水率;钢拱架应力在施工期内呈先非线性增大后出现波动最后趋于平稳的三阶段变化规律,在施工期内钢拱架对承受围岩压力、确保大断面黄土隧道围岩稳定性方面发挥着重要作用。建议对大断面黄土隧道在施工期内形成"勤测含水率、重视防排水、加强初支"的管理理念。     

木质素改良季冻土工程性质研究

依托吉舒高速公路工程,通过重复加载动态回弹模量试验、承载比试验和导热性试验,研究分析了粉质黏土在不同木质素掺配比例、养生时间及冻融循环条件下的力学性质。试验结果表明:随着木质素掺量的增加,木质素改良粉质黏土的回弹模量减小;冻融循环作用下木质素改良粉质黏土的回弹模量及CBR减小幅度较小,导热系数随着木质素掺量增加而减小。木质素掺入路基土,提高了其抗冻性,降低了导热性,推荐季冻区粉质黏土路基最佳木质素掺量为4%。     

浅埋黄土隧道施工地质灾害处治技术研究

为深入研究浅埋黄土隧道施工地质灾害处治技术,保证施工安全,依托山西忻保高速沙塔隧道工程,结合其工程特性,利用现场监测、理论分析手段研究其施工地质灾害形成机理,并制定了施工地质灾害处治原则,有针对性地提出浅埋黄土隧道施工地质灾害处治措施。研究成果为浅埋黄土隧道施工提供了良好的技术支撑,为类似工程提供借鉴意义。     

黄土地区公路路堑边坡植物恢复新技术应用研究

针对公路路堑边坡植被恢复难,后期养护难,养护成本高等问题和不足,以山西省大呼高速公路为研究对象,开展了植被恢复新技术——秸秆育苗钵一体化绿化技术的应用研究工作,并进行了边坡临界坡率和临界坡长、植物选择、基质配制等试验工作,研究成果可为自然条件相同或相近地区公路建设中的植被恢复提供借鉴。     

湿喷碳素纤维混凝土在大断面黄土隧道中的应用

黄嶂3号隧道是新建太中银铁路全线最大断面黄土隧道,最大断面面积为193．73m^2,洞身穿越地层主要为老黄土,受黄土软弱性、离散性、湿陷性和膨胀性影响,洞周出现较大变形,造成喷射混凝土支护的破坏和失效。结合实际情况,选用碳素纤维作为湿喷混凝土的添加料,研究了配套施工工艺和质量控制方法。现场应用表明,湿喷碳素纤维混凝土能够减少喷射混凝土的回弹率,改善洞内施工环境,有力保证喷射混凝土的质量并提高喷射混凝土的残余强度。此项技术在隧道施工中起到了积极的作用,对类似工程有较强的借鉴意义。     

郑西铁路客运专线黄土地基沉降控制技术研究

对郑州至西安客运专线Q2黏质黄土和Q3湿陷性砂质黄土的工后沉降控制技术进行了分析和研究,提出了合理、经济的地基沉降控制设计措施,为客运专线同类工程提供参考。     

子靖高速公路湿陷性黄土地基强夯处理技术

对湿陷性黄土的物理力学性质进行了试验分析,介绍强夯法处理湿陷性黄土地基的施工技术,供同类工程施工参考。     

铁路路基改良土填料浸水强度试验研究

介绍在洛湛铁路选取13组代表性C、D类路基填料,掺入石灰和水泥进行改良,通过对改良土样的浸水试验研究,得到了石灰改良土和水泥改良土在不同石灰及水泥掺量、不同养护龄期下的浸水养护强度的变化规律,并比较了浸水强度和常规强度,供改良土的设计、施工和养护参考。