Shear mechanical properties and frictional sliding responses of rough joint surfaces under dynamic normal displacement conditions

A comprehensive understanding of the dynamic frictional characteristics in rock joints under high normal load and strong confinement is essential for ensuring the safety of deep engineering construction and mitigating geological disasters.This study conducted shear experiments on rough rock joints under displacement-controlled dynamic normal loads,investigating the shear behaviors of joints across varying initial normal loads,normal loading frequencies,and normal loading amplitudes.Experimental results showed that the peak/valley shear force values increased with initial normal loads and normal loading frequencies but showed an initial increase followed by a decrease with normal loading amplitudes.Dynamic normal loading can either increase or decrease shear strength,while this study demonstrates that higher frequencies lead to enhanced friction.Increased initial normal loading and normal loading frequency result in a gradual decrease in joint roughness coefficient(JRC)values of joint surfaces after shearing.Positive correlations existed between frictional energy dissipation and peak shear forces,while post-shear joint surface roughness exhibited a negative correlation with peak shear forces through linear regression analysis.This study contributes to a better understanding of the sliding responses and shear mechanical characteristics of rock joints under dynamic disturbances.

深埋黄土隧道塌方处治及受力分析

该文以银百高速某深埋黄土隧道塌方工程为例,针对隧道塌方情况,首先分析了塌方的机理和原因,然后对塌方段隧道提出了"大管棚超前支护+双层初支+提高二衬强度+加强疏排水+调整施工工法"的综合处治方案,最后对塌方处治后隧道结构初支和二衬进行了受力分析和结构验算。结果表明:深埋黄土隧道受地下水影响后,土体容易软化失稳,应加强超前支护,保证拱脚稳定,必要时辅以降水或超前注浆止水措施防塌;塌方段土体均为新堆积土体,结构松散且富水,应先抽排地下水,然后注浆加固,再缓缓通过,采用三台阶七步法最大限度的控制施工扰动变形,防止二次坍塌;塌方段隧道所受的土压力不同于一般隧道,根据实际滑动面通过理论推算得出的土压力更符合实际受力;塌方段隧道所受的竖向土压力呈现出明显的"中间小、两侧大"的拱形趋势,不能简化为均布荷载,可采用梯形荷载替代,梯形外侧的荷载可根据拱顶的土压力加上拱肩的松散土压力得出。

矿山法隧道近距离下穿地下商城技术研究

为了保证浅埋暗挖法隧道顺利近距离下穿通过大型老旧地下商城,确保施工期间地下商城的结构安全和正常营业,提出了相应的风险控制措施,包括:掌子面超前深孔注浆加固、加强隧道初期支护刚度、初衬壁后以及初衬与二衬之间注浆等方法。通过建立三维数值模型对隧道施工进行了全过程模拟,对设计措施的处理效果进行了预测计算,并与现场施工监测数据进行了对比分析。现场实施结果表明该设计措施有效控制了地下商城的变形,现场实测结果与数值模拟结果较为接近,各项控制指标满足设计要求。

盾构切桩后桩基对管片作用力确定及控制措施

为获得盾构切除桥梁桩基后残桩对管片的竖向荷载及残桩的承载力,评估切桩后桥梁和盾构隧道结构安全,开展残桩对管片作用力的计算分析。首先,分析盾构切桩后残桩对管片作用力的影响因素,包括桩长减短、施工扰动及桥桩竖向刚度变化等。然后,在考虑这些因素影响的基础上建立残桩承载能力和所受竖向荷载计算公式,并以具体工程为例进行计算对比,结果表明:本工程残桩承载力无法满足所受竖向荷载,需进行残桩周围地基加固;通过对地基注浆加固计算,残桩承载力可满足竖向荷载,能够保证管片和上部桥梁结构安全。最后,根据理论和实例分析,提出减小残桩对管片受力影响的施工控制措施,包括减小施工扰动、提高桩侧摩阻力及加强管片配筋和螺栓强度等。

地铁矿山法隧道长距离侧穿桥梁桩基措施研究

研究目的:以地铁区间隧道长距离并行侧穿邻近桥梁桩基工程为研究背景,本文采取洞内深孔注浆、地面跟踪注浆措施超前预加固隧道洞周围岩,刚度加强以提高初期支护承载力,注浆填充初期支护壁后空洞以减少围岩变形,注浆填充二次衬砌壁后间隙以尽快形成整体永久承载力等措施,辅以三维有限元手段对相关措施进行数值分析。结合现场监测数据,对工程措施的有效性进行验证,并对桥梁的沉降变形和使用安全性进行评价。研究结论:(1)受土体自承载效应和桩基与隧道距离影响,1号桩位沉降量最大,4号桩位沉降量较小;(2)实测桩基最大沉降量为6.8 mm,横向最大差异沉降量为4.2 mm,纵向最大差异沉降量为2.6 mm,均小于沉降控制指标值,满足正常使用要求;(3)洞周围岩超前加固区可有效提高夹土体承载力,发挥深层隔离作用,减少隧道开挖对桩基的扰动;(4)保持两线隧道掌子面纵向错开50 m,可有效避免在先行隧道扰动围岩尚未稳定情况下后行隧道二次扰动的叠加效应,确保建设安全性;(5)本研究成果可为矿山法隧道侧穿重要建(构)筑物的修建技术和保护措施提供工程借鉴指导。

不同工法下风积沙隧道破坏形态的对比分析研究

风积沙地层具有结构松散、黏聚力低、抗剪强度低、颗粒单一、无自稳力等特点,在外力作用下极易破碎和松散,在该地层开挖隧道极易引起围岩破损、坍塌。因此,风积沙地层中隧道通常会考虑特殊的施工方式和预加固措施。依托某风积沙隧道,通过颗粒流理论分别对无预加固措施下二台阶和CD法开后下风积沙隧道的围岩变形、破损状态,并通过对比围岩应力变化、变形形态得到两种工法下隧道破坏形式的区别。

地铁车站施工对临近桥梁影响的保护措施研究

地铁车站基坑及区间盾构施工过程中不可避免会对临近桥梁等构筑物产生影响,如何做到既保证桥梁的正常工作又能顺利地进行地铁车站开挖建设显得尤为重要,该文提出了明挖基坑临近桥梁开挖及盾构区间穿越桥梁施工过程中的桥梁保护措施及辅助加强措施,并对注浆施工中的注意事项及特殊情况处理进行了说明,为相关工程提供一定参考。

顶管工作井后背墙工程设计研究

随着我国经济持续稳定地增长，城市化进程的进一步加快，我国的地下管线的需求量也在逐年增加。加之人们对环境保护意识的增强，顶管技术将在我国地下管线的施工中起到越来越重要的地位和作用。非开挖技术的发展必将向规模化、规范化、国际化的方向发展。