大型三维地质力学模型试验系统研制及其应用研究

为研究泥灰岩隧道开挖诱发突涌水灾害机制及信息演化规律，以兰州至海口国家高速公路秦峪隧道为工程依托，研制泥灰岩隧道围岩相似材料，研发大型隧道突涌水三维地质力学模型试验系统。该系统可实现低频周期循环加卸载、数据自动化采集，可提供稳定水压加载，基于Python编程语言开发了隧道突涌水灾害预警系统，在此基础上开展泥灰岩隧道突涌水灾害演化过程模型试验。研究结果表明： 1）隧道开挖扰动会破坏围岩压力与渗透水压力之间的平衡，致使隔水围岩内产生微裂隙并扩展贯通，进而发生突涌水现象； 2）当发生突涌水现象时，隔水围岩压力、渗透水压力及位移均会发生明显的突变现象，围岩压力及渗透水压力最大释放率分别为18.6%、73.35%，最大位移量为0.18 mm； 3）泥灰岩相似材料能够较好地满足试验需求，证明了隧道突涌水三维地质力学模型试验系统的稳定性及可靠性。     

阿尔及利亚东西高速公路泥灰岩工程特性研究

通过对阿尔及利亚东西高速公路M1和M2标白垩系泥灰岩的结构面、矿物成分、抗压抗剪强度、破碎及降解系数等物理力学指标的统计分析,揭示其工程特性,按法国规范进行GTR分类,概略地提出了路堑宽平台缓边坡、路堤强化基底处理和边坡加固相结合的设计对策。     

阿尔及利亚东西高速公路泥灰岩路基与边坡稳定分析

以阿尔及利亚东西高速公路为例,介绍了在泥灰岩地区对出现滑移趋势的边坡和路基采用挡土墙处治的技术。对处理后的路基、边坡采用Bishop圆弧滑动法进行整体稳定性分析,分析结果能满足设计要求。通过竣工通车后几个雨季的观察,边坡、路基整体性稳定。     

阿尔及利亚泥灰岩地区高路堤设计

阿尔及利亚东西高速公路M5标段沿线分布着大量泥灰岩,由于地形及线位限制,标段填挖高度较大。文中介绍了泥灰岩的特性,分析了泥灰岩地区的高路堤设计。工程中设置加强坡脚基础(bêche)的做法对国内具有借鉴意义。     

泥灰岩边坡倾倒变形机理及处治措施

研究目的:在阿尔及利亚东西高速公路建设期间,多处泥灰岩边坡发生倾倒变形,甚至转化成滑坡,对项目进程造成了重大不利影响,必须研究倾倒变形边坡的机理,分析其稳定性进而实施治理,或在倾倒变形之前实施预加固工程,保证边坡的稳定。研究结论:(1)边坡变形破坏方式受控于边坡本身的内部结构、物理力学性质与外界因素的作用。(2)查明边坡体变形破坏机理和各个不同演化阶段的变形破坏及稳定性程度,针对所处的发展阶段,提出合理的边坡治理措施。(3)治理工程中考虑刷方减载、材料置换、锚固、支挡和排水工程等多方案的组合,选择综合性的治理方案。