水平泥砂互层隧道围岩稳定性研究

以大梁峁特长公路隧道为依托,针对水平层状岩体隧道,采用ANSYS数值分析软件将水平泥岩砂岩互层岩体等效为正交各向异性的方式,对隧道开挖过程中围岩稳定性进行了数值试验分析,通过分析围岩塑性区、围岩应力、隧道变形、锚杆轴力、初支及二衬内力,得出施工采用支护参数的合理性和水平泥岩砂岩互层隧道围岩变形和初支、二衬应力的分布特征.     

工程岩体地下水渗流—应力—温度耦合作用数学模型的研究

为了探讨工程岩体赋存地下水渗流场、应力场与温度场之间存在的相互作用,从场性能等效的原则出发,通过等效性能场之间耦合作用机理的研究,初步建立了一个工程岩体地下水渗流场、应力场与温度场耦合作用的简单的数学模型,为３场之间耦合作用定量研究提供参考。     

河道岩基陡坡围堰设计研究

在河道岩基陡坡上开挖基坑,临水面面临河水倒灌问题,需在基坑外侧填筑围堰.岩基陡坡上围堰工程不仅自身稳定性差,且需要评估对于河道行洪与通航的影响.以南宁市324国道改扩建工程(金陵大桥)为例,介绍了岩基陡坡围堰设计的难点,针对制约条件提出设计方案并验证其安全稳定性,为类似工程提供借鉴.     

龙滩电站航道岩石边坡弹塑性平面离散元分析

基于弹塑性平面离散元(DEM)原理,对龙滩水电站航道1 016~1 080段岩石高边坡的开挖支护过程进行计算,分析了边坡在有支护与无支护下的应力场、位移场、塑性屈服区和整体稳定性变化情况,同时分析了边坡锚索轴力随开挖步骤变化情况。计算分析结果表明:边坡支护前后,应力场、变形场,塑性屈服区分布情况有明显差别,支护结构可以减小边坡位移,改善边坡屈服区分布,提高边坡整体稳定性;计算值与实测值比较接近,说明计算方法可靠。     

软弱围岩隧道变形分析及应对措施

针对客运专线铁路隧道软弱围岩地质区段多的特点,对软弱围岩的工程地质特征、软弱围岩隧道变形特征和表现形式进行了分析,从超前地质预报与预加固、施工方法选择、初期支护施工以及围岩监控量测等方面提出了软弱围岩隧道的安全施工方法和应对措施,对于保证隧道施工安全具有重要意义。     

软弱地层钢管桩嵌岩深度及侧阻力特性

对于软弱岩层中的打入桩,目前尚无公认的方法评估桩侧阻力。针对巴拿马Amador邮轮码头航站楼嵌岩钢管桩基础,开展了9组桩基动力测试,采用波动方程分析方法获取桩侧阻力。研究了地层中桩侧阻力分布规律、岩层中桩侧阻力与单轴抗压强度的关系。得出如下结论:1)侧阻力分布曲线均呈抛物线形式,可以明显区分出软黏土、粉质砂土、强风化岩、中风化岩4个地层。将曲线跌落后的部分定义为嵌岩段,据此得到桩A-4嵌岩深度为6 m、其他桩嵌岩深度为4 m,均满足设计最小嵌岩深度3 m的要求。2)岩层桩侧阻力-抗压强度(UCS)曲线均呈指数分布,而非线性分布。3)软弱岩层中,侧阻力起主导作用。同一UCS值,泥质粉砂岩中桩侧阻力明显大于玄武岩。4)随着UCS增大,岩体的自稳能力逐渐增强,摩擦系数逐渐转变为影响侧阻力的主导因素。UCS增大到一定数值后,桩侧阻力趋于稳定。5)获得了岩层桩侧阻力-抗压强度关系式,为估算场地岩层中桩侧阻力提供了依据。     

岩溶地区旋挖钻孔钢套筒设计与施工技术研究

广清高速公路改扩建工程新华高架桥地处岩溶发育地区,紧靠旧桥和周边建筑物之间。在岩溶地区邻近建筑物的嵌岩溶洞桩基施工,传统的冲击钻成孔不能很好地满足施工需要和确保施工安全,该工程采用了可循环使用的长钢套筒旋挖钻施工,从经济性和安全性角度出发,通过对钢套筒的节长、壁厚、接头形式等结构进行设计和对钢套筒的下沉、连接和上拔等施工工艺进行研究,利用旋转静压沉管和液压拔管机拔管等成套技术,快速、安全、无振动施工,有效地减少了施工振动和地面塌陷,确保了周边环境的安全和施工质量,具有良好的社会效益和经济效益。     

白鹤滩水电站地下厂房错动带围岩稳定性控制方法研究

软弱错动带C2、C4分别加剧了白鹤滩两岸主厂房围岩的变形破坏风险和程度，为研究错动带影响机制和特点，制定针对性控制措施，依据现场破坏现象、监测数据，结合理论分析和数值反馈方法考察左厂边墙揭露C2、右厂顶拱揭露C4 2种条件下的围岩开挖力学响应特点和破坏机制，提出错动带不利影响控制措施，并评价工程措施的有效性及其相应条件下的厂房稳定条件。研究结果表明： 1）由主洞+支洞联合抗剪、交叉锁口构成的组合措施，可有效控制沿C2发生的剪切变形对左岸主厂房边墙松弛变形的加剧效应； 2）错动带C4在构造运动中形成局部地层应力异常并与开挖二次应力叠加作用，导致右岸主厂房顶拱层高应力破坏风险增加； 3）强化表面支护+深部加固组合措施可对C4影响部位的浅层和深部围岩综合起到“维持”和“加固”作用。系统支护和错动带组合控制措施可有效保证主厂房整体稳定性。     

酸性溶液对花岗岩力学特性及微观结构的影响

为探究酸性溶液作用下花岗岩力学特性损伤机制，在pH值分别为7、5、3的化学溶液中对花岗岩试件进行72 d饱和处理，然后对饱和试件和自然干燥试件进行三轴压缩试验、核磁共振试验、电镜扫描试验（〖WT５”《TNR》〗scanning electron microscope, SEM〖WT５”ＢＺ〗）及X射线衍射试验，并对比分析不同化学溶液作用下花岗岩试件三轴抗压强度损伤、变形特征及力学参数的变化规律。试验结果表明： 1）花岗岩试件的三轴抗压强度、弹性模量及黏聚力随酸性溶液pH值降低而减小，泊松比随着pH值的降低而增大； 2）在酸性溶液的腐蚀作用下，试件内斜长石及方解石等矿物成分的消耗导致试件内部结构疏松程度增加，强酸作用下伴有微裂隙产生； 3）与自然干燥状态下的试件相比，在围压20 MPa的条件下经pH=3的酸性溶液酸化处理后的试件，其偏应力峰值强度降幅达39.94%； 4）花岗岩在酸性溶液作用下，部分矿物溶解、迁出，使得孔隙结构不断劣化产生大量次生孔隙，且酸性溶液pH值越低，中、大孔隙占比越高。     

水平小净距隧道中夹岩安全系数法研究与应用北大核心CSCD

中夹岩柱是小净距隧道围岩稳定控制的关键部位,判别中夹岩的安全性是工程设计和施工过程中的重难点。文章通过分析不同围岩级别、埋深情况下中夹岩的破坏模式,建立Ⅳ级围岩条件下水平小净距隧道中夹岩力学分析模型,并确定中夹岩破裂面位置。根据中夹岩上部滑块体形状的不同分为两种情况,通过边坡稳定性原理、极限平衡假设及普氏压力拱理论推导中夹岩上部滑块体的抗滑力、下滑力以及安全系数的计算公式,从而建立起评判中夹岩安全性的安全系数法,并结合数值模拟对其进行验证。将经验证后的安全系数法应用于某实际隧道工程,判断其中夹岩安全性,得出该隧道中夹岩破坏临界厚度为6 m,进而对6 m以下的中夹岩使用锚杆进行加固。