高密度电法在云南省昭泸高速公路采空区探测的应用

煤层作为地层中的软弱带,对公路安全建设及路堑边坡稳定产生不利影响,所以有必要在工程建设前开展采空区勘察.本文基于云南省昭泸高速的实际地质情况,采用高密度电法,识别场区采空区的分布、岩性组合及地下水位情况.勘察结果表明,勘察区存在空洞或煤矿巷道,且岩土体破碎、富水.该结果可为后期的道路建设评估提供基础性资料.

喀斯特地貌高速公路隧道塌方及涌水处治技术

云南昭泸高速地处云贵高原,桥隧比达76%,隧道掘进时围岩环境存在富水破碎、节理裂隙发育和溶腔溶洞等典型喀斯特地貌特征,以大河隧道开挖过程中遇见的局部塌方和溶腔涌水两个典型事故为例,根据现场超前地质预报、围岩变形量测、塌方量估算和水流量监测等数据,分别采取变更支护参数、超前预注浆、改变注浆浆液配比等措施,帮助大河隧道顺利贯通,为类似工程提供参考和借鉴。

公路隧道穿越红层多条富水断层带施工技术研究

为避免山区高速公路隧道施工穿越富水断层带时,出现的突泥涌水现象,结合工程实际,对公路隧道穿越红层富水断层带的施工技术进行了研究。在总结穿越滇中红层富水断层带等不良地质时,多次发生的突泥涌水事故的经验后,提出符合软弱富水围岩的中隔壁法径向注浆方案,并通过有限元数值模拟探讨了方案的可行性和安全性。结合隧道勘探成果、超前地质预报、现场施工情况等,形成了一套完整的高速公路隧道穿越富水断层等不良地质地段时的信息化动态设计反馈机制,顺利完成了对富水断层带的穿越,总结的经验可为类似隧道工程提供借鉴。

富水特长公路隧道突涌水综合防治技术

山岭隧道施工过程中,水往往是导致突涌水等重大灾害的主要因素。在已有富水环境下隧道施工技术研究的基础上,结合工程实际,研究突涌水综合防治技术,包括掌子面台阶法施工、防水爆破装药、径向注浆堵水、防排水材料应用技术等。借助TSP-RF超前地质预报系统获得超前地质探测数据图像,进而推断应力与含水信号变化情况,并提出有针对性的预防措施。采用OKO-3型地质雷达对二次衬砌厚度及背后空洞等进行检测,保证二次衬砌支护效果。

高海拔隧道施工期污染物扩散规律

为了探究高海拔隧道施工通风过程中的污染物扩散规律,依托川藏铁路芒康山隧道工程,采用数值模拟和现场测试的方法,研究高海拔隧道施工通风过程中粉尘和CO的扩散规律.研究结果表明,粉尘主要是以贴壁流动的形式向洞外扩散,在该过程中会聚集成为“粉尘团”.粉尘扩散主要是受到重力影响发生沉降,隧道内风速过大,不利于降低粉尘质量浓度.CO以“气团”的形式从掌子面附近向洞口迁移,在迁移过程中CO气团体积逐渐扩大,质量浓度峰值不断下降,逐渐形成“U形”的分布趋势,CO质量浓度的现场测试结果与数值模拟结果基本吻合.随着海拔高度的上升,隧道内的CO质量浓度会增大,隧道内同一位置CO质量浓度达到规范要求的时间会增加.推导基于海拔高度的隧道通风过程中CO质量浓度修正系数计算公式,对当前规范中CO的海拔高度修正系数进行很好的补充.

高速公路隧道段放射性环境评价应用研究

我国隧道建设工程中在某些区域需查明沿线辐射环境对高速公路隧道工程建设的影响,辐射强度是否符合国家标准。文中选取X-γ剂量率测量、分析,综合评价隧道推荐线、比较线等沿线的辐射场以及辐射对工程建设的影响,科学地判断拟选隧道辐射水平,为改线避让方案、在放射性水平异常地段整改施工处理措施、施工人员的辐射防护措施及废渣石处理等工程环境治理提供依据。

白岩脚隧道巷道式通风系统优化

以白岩脚隧道为工程依托,采用FLUENT建立白岩脚隧道施工通风的数值三维模型,研究了白岩脚隧道施工期巷道式通风风流场以及爆破后粉尘的扩散规律。相关研究成果可为长隧道巷道式通风的流场分布以及爆破后掌子面产生的粉尘扩散提供参考。

坪上隧道污染物扩散及风筒优化研究

为探明斜井通风的流场及粉尘扩散分布特征,以昭泸高速公路坪上隧道为工程背景,采用流体力学软件Fluent建立了斜井通风的三维数值模型,研究了隧道内的通风流场以及隧道爆破过程中产生的粉尘在隧道内的分布情况,并采用正交试验法,确定了适用于现场的最优风筒布置方案,即风筒悬挂位置在中线外侧拱腰,风筒距离掌子面20 m左右,风速为23.54 m/s。

坪上隧道斜井通风数值模拟研究

以坪上隧道为工程依托,采用现场测试和数值模拟相结合的方法,利用Fluent建立坪上隧道施工通风的数值三维模型,获得坪上隧道施工期斜井通风风流流场规律:坪上隧道内的风流风速随着与掌子面之间的距离的增加而减小,在70 m以后趋于稳定,在掌子面附近存在涡流隧道中的流场具有明显的分区性,掌子面附近空间内存在两个主要的涡流区,且越靠近风筒出风口高度的区域,涡流区面积越大;风筒出风口距离掌子面20 m时风速大且平稳,涡流区较小,整体的流场较为理想。

一种基于半空间扫描测量模式的隧道坍腔地质雷达三维成像技术

地质雷达作为一种高效、无损的地球物理探测手段,被广泛应用于隧道地质灾害尤其是隧道坍腔的探测中。由于受环境条件的制约,目前隧道中地质雷达探测方式多以二维反射剖面为主,存在空间探测范围局限性较大的问题。为了在尽量不增加工作量、不降低数据采集效率的前提下,尽可能的提高地质雷达的空间探测范围,文章提出了一种基于半空间扫描测量的探测模式,通过对三维数据体的反演实现了隧道掌子面半空间区域30 m范围内的全方位3D成像。通过基于CPML吸收边界条件的三维FDTD数值模拟分析以及对接收信号的频谱分析,验证了该方法的有效性。将该方法应用于河北省荣成—乌海高速公路营尔岭隧道右洞坍腔检测中,成功探测到里程K103+607~K103+567区域内隧道顶部的坍腔危害。此外,将三维地质雷达探测结论与三维地震地质超前预报结果进行交叉验证,吻合效果良好。

人工挖孔灌注桩设计与施工中相关问题处理方法探析

人工挖孔灌注桩拥有一系列优良特点,比如施工简便、速度快、不需大型机械装备等多种,并且人工进行的挖孔工作与机械工作相比而言其抗震能力更强,制造价格与多种冲击钻、锥以及回旋机等相比更为便宜。因而在当今的民用建筑、公路建设之间得到了极其广泛的应用。但是挖孔桩工作运行条件差、环境十分差、劳动力需求强度大,因此安全和质量显得尤为重要。

用改进直剪仪研究粗粒土抗剪强度的尺寸效应

为研究粗粒土直剪试验抗剪强度参数的尺寸效应,研制钢结构相互嵌套叠置组装而成的改进直剪仪。试验中上下剪切盒间剪切缝宽度不变,利用钢结构的不同叠置组合,改变直剪试验试样的高度H和直径D。H和D分别有四种取值,通过H和D的16种不同组合,对两种均一级配的的粗粒土(粒径2~5mm)分别进行直剪试验。平行组试验结果证明了该直剪仪的可靠性与试验的再现性。试验结果表明:粗粒土的抗剪强度参数有显著的尺寸效应,且直径D对抗剪强度的影响较高度H更明显。

基于监控量测的隧道施工安全管理系统应用初探

监控量测是隧道新奥法施工的三大要素之一,其结果将直接影响到隧道工程建设的质量和安全,对隧道建设有很重要的意义。本文依托隧道监控量测技术,整合信息化技术,根据监控量测数据变化判定规律,建立隧道施工安全管理系统,实现隧道施工安全信息及时反馈和预报预警。该系统应用于工程实例中,系统可将监测数据进行快速、及时处理,实现隧道监控量测自动预报预警,为隧道工程施工安全提供可靠依据,具有很强的适用性和便捷性。

谱能比分析法在隧道仰拱质量检测的应用研究

针对目前没有一种很全面的评价隧道仰拱质量的无损检测技术,本文基于地质雷达原理,研发了谱能分析法,实现了对隧道仰拱钢支撑数量及间距、仰拱开挖深度、混凝土缺陷及富水情况的全面检测,为隧道仰拱的全面评价提供了详细的依据。结合某隧道仰拱的检测及验证,该技术基本解决了隧道仰拱质量精细评价的难题。

多通道弹性波CT系统在梁板检测中的应用

在道路桥梁的混凝土梁板浇注质量无损检测中,梁板的内部结构力学特征、浇注密实度长期以来都是工程建设过程中十分重视的问题。在生产实际建设过程中,因为种种不利因数,例如施工工艺不规范、施工天气不利、生产环境等,都有可能造成混凝土梁板浇注质量产生影响,出现空洞、蜂窝状、振捣不实等状况,从而导致梁板的使用寿命和安全受到影响。本文主要研究的内容是根据弹性波CT检测方法的原理和可行性,再利用云南航天工程物探检测股份有限公司研发的多通道桥梁CT检测仪采集弹性波CT数据,通过对数据的分析生成CT成像得出检测结果。

基于激光测距的隧道自动监控量测仪器应用研究

本文的主要研究内容是基于激光测距并用于隧道自动监控量测仪器在实操层面,为了提高仪器稳定性和可靠性,提升仪器数据精度的一些现场实施关键技术,通过大量实验摸索出一套规范使用仪器和科学分析处理数据的方法。通过针对上述内容的研究,对于隧道自动监控量测仪器的推广有着重大意义,确保整套隧道监控量测系统具备实用性,实现对隧道施工过程中的变形自动化实时监测。

充填裂缝岩体渗透特性分析与试验研究

为研究含充填裂缝岩体的渗透特性,基于充填裂缝岩体特征概化出周期性互层状介质的渗透计算模型,引入了描述多孔介质中流体的运动方程和连续性方程,根据Neal和Nader提出的不同介质界面速度与剪应力连续的边界条件,求解出充填裂缝岩体渗流流速表达式。参照Darcy定律,推求出含充填裂缝岩体等效渗透系数ke的表达式,从理论上验证了裂缝岩体渗透特性受到裂缝开度等参数的影响。为验证ke表达式的有效性,自行设计制作渗透试验装置,用浇筑混凝土块模拟岩石基质,河砂模拟充填介质,进行了充填裂缝岩体等效渗透试验,获得试验值;同时,通过试验获取了不同材料渗透参数,将这些参数与几何参数代入等效渗透系数表达式可得理论值。结果得到:试验值k试验略大于理论值ke,但两个处于同一量级,误差在10%以内,很好地验证了ke的正确性和可靠性。