压力分散型锚索锚固段的设计方法

边坡加固技术是工程界一直关注的重要课题,边坡开挖后坡体内应力调整和位移变化的复杂性,对加固技术有了新的要求,而在此方面国内起步较晚,且多数采用拉力(分散)型锚索对岩体实施预加力。经过大量试验结果表明,在破碎岩体中,当锚索长度大于8～10 m后,拉力(分散)型锚索的承载力无法获取较高的锚固力,而压力分散型锚索的受力性能不仅合理,而且在这种地层中可以实现较大的承载力,本文结合二康公路现场实践,采用Winkler假设,基于锚索粘结应力分布的特点,通过锚索锚固段受力状态分析和应力分布规律,利用理论与试验结果相对比,提出一种新的设计方法,及基于峰值粘结应力的计算方法,并通过具体工程实例验证,这种计算方法是符合压力分散型锚索在破碎岩体边坡加固中的受力模式,与现场试验是完全吻合的,具有一定的参考价值,供工程界参考。

边坡开挖影响范围和潜在滑面的研究

边坡开挖影响范围和潜在滑面的确定是工程界一直关注的重要课题。边坡开挖实际上是坡体内应力调整和位移变化的过程,因此,分析边坡开挖导致的应力和位移的变化规律就可确定其影响区范围与潜在滑面的位置。利用楔体理论分析了开挖边坡坡体内的应力与变形规律,提出了由此确定开挖影响范围和潜在滑面的方法,并且作了具体工程实例的分析。

软岩高边坡预应力锚索框架梁的一种新型设计方法

目前已提出了多种预应力锚索框架梁的设计计算方法,由于软弱岩体的变形特性,这些方法难以直接应用于软岩高边坡工程,需要加以改进。通过预应力锚索框架梁的施工顺序和实际受力条件的分析,对现行设计计算方法作了一些改进和优化。工程实例表明,这样得出的计算结果与现场测试结果较为一致。

普通钢筋混凝土连续箱梁裂缝检测分析与处治的研究

通过四川成南高速公路嘉陵江大桥(西引桥)普通钢筋混凝土连续箱梁顶、底、翼板出现裂缝的问题,根据现场检测资料分析,就其裂缝产生的原因,裂缝对桥梁结构的影响及裂缝处治和加固进行探讨和实践,并就同种桥梁结构设计、施工工艺、材料选择和养护工艺等方面提出预防与控制裂缝的措施,并取得成功经验,具有一定的实用价值。

成南路K28滑坡整治措施的研究

成南高速公路K28是地表汇水面积大、岩体破碎、强度低的滑坡地段,在这种不良地质地段修建以半挖半填为主的高边坡路基工程,工程难度很大。在分析滑坡成因的基础上,提出了防排水、清方减载、填方反压、设置埋入式抗滑桩、抗滑挡墙以及坡面植被防护等综合整治措施。现场监测数据及试验结果,特别是工程实践的检验都表明这种综合整治措施效果很好,为不良地质区在滑坡地段修建半挖半填的高边坡路基工程提供了很好的工程实例。

软岩高边坡预应力锚索抗滑桩的设计计算

目前已提出了多种预应力错索抗滑桩的设计计算方法,例如按Winkler弹怀地基梁的方法、错索与桩的协调变形的方法等。由于软弱岩体的变形特征,结构与岩体的相互作用机理较为复杂,这些方法难以直接应用于软岩高边坡工程,需要加以分析改进。应该分析预应力锚索抗滑桩的施工顺序、实际受力条件、锚索预应力的主要控制因素等,分阶段进行计算,这样得出的计算结果才有可能与实际情况一致。在充分吸取现有计算方法优点的基础上,提出了改进的方法。通过实际工程的计算,得出了较为符合实际情况的结果。

机动位移法在顺层岩质边坡稳定性分析中的应用

目前,岩体边坡稳定性的分析多数采用极限平衡法将边坡一律按照刚体进行分析,没有考虑软弱夹层的影响,但对于岩体内部存在多个软弱带(层)的边坡看做是一个刚性体是不切合实际的,那如何考虑它们之间的相互作用,目前还是一个空白,没有这方面的研究。鉴于此,在塑性极限分析理论的基础上,将内部存在多个软弱带(层)的边坡视为刚塑性体,提出利用机动位移法、采用能量系数对存在单个或多个平面型软弱夹层的岩体边坡进行稳定性评价方法,并推导了相应计算公式,同时,利用典型实例进行了验证,并与传统的极限平衡法结果进行了对比,证明了该方法的可行性和实用性,具有很高的实用价值。

振动沉管粒料桩在高路堤软基处理中的应用

通过四川成南高速公路NO .E4合同段振动沉管粒料桩、塑料排水板与砂粒垫层综合处治法在高填路堤软基处理的施工实践 ,总结出在山岭重丘区高填路堤软基处理的施工工艺、质量控制 ,桩身密实度检测 ,垂直沉降与侧位移监控等一套系统方法 ,通过现场实测数据与设计沉降数据对比 ,得出高填路堤软基处理地段综合运用新技术、新工艺与新材料的成功经验 ,具有一定的推广价值。

爆破地震效应对坡体稳定性的影响

天然边坡在开挖过程中,由于爆破动力作用破坏了原岩的完整性,造成边坡岩体发生局部或整体层裂而形成边坡岩体松动带,使岩体的自稳能力降低(边坡抗滑力减小),甚至可能导致路堑滑坡或坍塌。而目前在边坡设计中没有考虑由于开挖爆破地震效应对边坡稳定性的影响,从而造成个别边坡在开挖过程中或施工完成后产生滑动。通过现场爆破地震效应试验,根据应力波在岩体中的传播规律和运动规律,得出岩体内质点振动加速度和不同部位岩体平均加速度对边坡稳定性的影响效果,给出了水平和垂直方向振动加速度作用下边坡安全系数的计算公式,并通过了实例验证,从而为边坡稳定性设计提供了有力依据。

压力分散型锚索在破碎岩体高边坡锚固性能的试验研究

结合国道318线二郎山至康定公路高边坡锚索加固项目,对压力分散型锚索在破碎岩体高边坡加固中应力和应变进行现场测试,试验结果表明,在破碎岩体边坡加固中采用压力分散型锚索比采用拉力型锚索具有更高的锚固特性,可以充分利用地层的整体强度达到预应力值,并根据 Winkler 假定计算的结果进行对比,得到了很好的吻合,该测试结果具有较高的实用性,可为今后同类型锚索的设计与施工提供依据。

高填路堤沉降回归的一种改进计算方法——S曲线指数法

针对目前山区高填软基路堤预估计算方法存在的缺陷,通过西南山区某公路高填路堤和软基路段工后沉降观测数据进行反分析,首次提出了改进的S曲线指数法分析模型,并通过实例验证了该模型的实用性,具有一定的参考价值。

破碎岩体高边坡开挖稳定性的研究

通过成南公路 K73路堑高边坡(高度83.3m)现场施工实践,结合边坡开挖过程中岩体内部和关键部位应力场、位移场的变化情况,对边坡可能失稳的部位和危险程度进行划分,通过三维有限元计算分析,提出边坡开挖在不同高度、不同坡比的情况下,主应力和剪应力的变化情况,进而提出边坡合理的加固方案和对破碎岩体边坡坡面防护的措施,通过现场监测数据和工程实践表明,这种分析方法是正确的,处理措施是合理的,以供工程界参考。

层状围岩小净距隧道掏槽爆破减震技术

小净距隧道采用钻爆法进行施工时,为了降低炸药爆炸对隧道围岩造成的损伤,根据隧道围岩的实际情况并结合以往类似工程的施工经验,通过优化掏槽孔的装药结构和参数,将楔形掏槽孔内分为两段进行间隔装药,间隔堵塞长度约为0.5m,孔口堵塞长度约为1.5m.孔口装药段药量为总药量的40％～ 50％,孔底装药段药量为总装药量的50％～60％.掏槽孔内分段装药实施延迟起爆,时间间隔不小于50 ms.采用以上主要减震措施,提出了适用于层状围岩小净距隧道减震爆破掘进技术方案.重庆南涪高速公路上的鸭江隧道小净距段施工采用了减震技术方案,现场监测和隧道施工的结果表明：减震爆破掘进技术方案较常规楔形掏槽爆破方案对于振动强度的降震幅度约为40％,使振动速度满足相关标准的控制要求;减震爆破技术方案对于层状围岩小净距隧道的掘进施工具有良好的适用性.

陡倾岩层隧道开挖力学特性研究

陡倾岩层隧道由于层状结构的存在,在开挖过程中,围岩的破坏机理与方式、围岩与结构的变形、受力等特征明显不同于其它岩体隧道。本文在陡倾岩层隧道开挖破坏机理探讨的基础上,通过三维数值模拟,对不同陡倾角条件下围岩与结构的变形、受力特征进行了计算,分析了隧道开挖力学特性与倾角的关系,提出了陡倾岩层隧道设计施工建议。计算结果表明:倾角越大,隧道发生顺层滑移破坏的概率越大,地表沉降、拱顶位移、围岩主应力随倾角的增大而增大,但拱脚位移、围岩剪应力、喷射混凝土内力与倾角并非一致性关系。

陡倾小交角层状围岩浅埋隧道锚杆支护优化研究

陡倾小交角层状围岩隧道指隧道轴线与岩层走向一致或小角度相交(一般小于20°),且岩层倾角较大(一般大于40°)的隧道。开挖施工时其层状岩体容易沿层面发生顺层滑移从而引发灾害。目前,隧道开挖使用的锚杆支护结构多沿隧道轮廓线径向布置,而且在隧道横断面上左右对称布置,该锚杆支护结构不适应陡倾小交角层状围岩隧道围岩的破坏机制。针对陡倾小交角层状岩体隧道的地质特征和破坏机制,对其锚杆支护结构系统进行了优化分析,提出了一种适用性更强的锚杆支护系统,该支护结构沿隧道洞周采用非对称非均长布置,能防止围岩发生顺层滑移破坏,有效地控制围岩变形,从而降低隧道开挖施工的风险和费用。

软岩高边坡多级框架锚杆设计计算方法

针对加固软岩高边坡多级锚杆框架现有设计计算方法的不足,基于多级框架锚杆加固边坡机理,确定不同的边坡破坏模式.在此基础上,在给定的设计安全系数下,通过分析边坡稳定性确定锚杆设计拉力;进而考虑锚杆与框架梁以及框架梁与坡体之间的相互作用,根据静力平衡和变形协调关系并采用Winkler地基模型计算梁的设计内力;由此建立了多级框架锚杆的一种新的设计计算方法,并通过室内模型试验验证了所提方法的合理性.研究结果表明,作用于各级坡框架梁的坡体压力,整体上具有"中间大,两端小"的抛物线型分布特点.

高边坡多级锚杆框架上坡体压力模型试验

多级框架锚杆是加固高边坡的一种常用工程结构,合理确定其在边坡分级开挖过程中所承受的坡体压力荷载是设计计算的关键环节之一。依托遂资高速公路一路堑高边坡多级框架锚杆加固工程,采用室内模型试验方法,模拟了边坡分级开挖施工过程,获得了各级锚杆框架梁上的坡体压力分布规律和变化特征,以及下面坡级开挖对上面坡级的锚杆框架梁上坡体压力的影响特征。结果表明,各级坡框架梁上坡体压力整体均具有中间大两端小的特点,在下面的1—2级坡体开挖完成后的工况是各级框架梁受力的最不利工况,在工程设计中应主要以这些工况作为各级框架梁的控制设计的工况。

山地陡倾小交角层状岩体隧道围岩变形模拟

陡倾小交角层状岩体隧道围岩变形特征和一般的均质岩体隧道是不一样的。通过有限元计算和模型试验研究手段,以重庆涪南高速公路鸭江隧道工程为例,对陡倾小交角层状岩体隧道开挖过程中围岩的变形特征和机理进行了深入分析。研究结果表明:对于陡倾小交角层状岩体来说,层理面是主要控制结构面,隧道的开挖会导致一定范围内的岩层形成临空面,这部分岩层会向洞室产生滑移,从而引起地表的较大沉降;岩层倾角越大,地表沉降也会随之增大;与一般均质岩体隧道不同,陡倾小交角层状岩体隧道围岩变形具有非对称性,最大变形一般发生在顺层向。研究结论可供今后陡倾层状岩体隧道的施工设计参考。

双层排水沥青路面实践与创新应用研究

我国首次在遂资高速公路修筑了双层排水沥青路面的工程试验观测路。工程领域开展了与环境行为学的理论研究与验证。项目从关键原材料控制、噪声、刹车安全性能和施工工艺等环节的研究,解决了双排水沥青路面的结构稳定性,以及双层摊铺施工工艺的层间粘结控制标准,提出了高粘度改性沥青和粗集料控制关键指标,得到了降噪沥青路面的检测和评价方法,以及双层排水沥青路面安全指数的刹车检测和评价方法,获得了双层排水沥青路面的设计参数和施工的控制技术标准。

纤维丝固土护坡植生法在边坡防护中的水土保持效应

基于四个纤维丝植生层厚度、三个典型坡度下的模拟降雨试验,探讨了特大暴雨和径流冲刷条件下纤维丝固土护坡固土植生法在模拟边坡上的水土保持效应及纤维丝的减流减沙机理,并确定了各个坡度下适宜的喷丝植生层厚度。结果表明:纤维丝固土护坡固土植生法在早期无植被覆盖下经受强降雨时能够有效的防治植生层流失,纤维丝是通过有效减小雨滴溅蚀和消减径流动能,及内部加筋补强作用共同提高植生层抗冲性;坡度30°条件下能抗当地最大降雨强度冲刷时的纤维丝植生层厚度应保持在3 cm以上;坡度45°条件下,纤维丝植生层的适宜厚度应保持在6 cm左右;对于60°边坡,其适宜的喷丝植生层厚度应保持在6 cm以上。