汶川地震对道路工程选线的影响

研究目的:研究如何在工程建设的源头——选线阶段通过合理的选线,从而达到科学地减震防灾的目的。研究结论:(1)在高烈度震区特别是断裂带附近选线时,当以路基通过时应尽量平行通过且不能位于断裂带内,当需要跨越断裂带时尽量垂直通过,隧道洞门边仰坡不应垂直断裂带布置;(2)选线应尽量绕避危岩落石分布广泛的地段;(3)线路宜避开断裂带,难以绕避时,应在断裂带较窄处以简易工程垂直通过,可以低矮路基、短桥矮桥等工程通过;(4)线路通过峡谷时应考虑堰塞湖、不稳定斜坡体、滑坡、岩堆、泥石流等潜在不利因素的影响,合理选择线位标高;(5)当工程毗邻的自然坡体稳定性较差,影响到工程安全时,应进行加固和绕避不稳定体的方案比选;(6)线路通过高烈度震区时尽量多设隧道,少做桥、路结构物;(7)不设或少设陡坡傍山桥、路结构物,不设或少设小半径曲线,特别是不良地质重灾群发区域。

大理至瑞丽铁路大理西车站路基设计

大理西站位于西耳河右岸,属典型的剥蚀中山峡谷地貌。地震烈度高,地形、地质条件极其复杂,路基工程修建难度大是本站路基工程设计最大的特点。在地震烈度高达8度的短短1 km范围的路基工程,受1条区域大断层及2条支断层的影响,不良地质及特殊岩土发育有泥石流、滑坡、岩堆、顺层、危岩落石、人工坑洞、陡坡人工弃土等不良地质体。针对如此复杂的地形、地质条件,路基工程灵活采用环形柔性防护网,锚索(杆)框架梁轻型柔性加固防护技术,土钉墙原位加固技术,锚索桩板墙加锚索框架梁,桩基托梁衡重式挡墙等新型组合式支挡结构,实现了工程结构设计合理的多样化、组合化、新型化、轻型化、柔性化的工程设计理念。在技术方案研究中"总体着眼、专业入手"并突出路基工程系统风险控制,合理选择了明洞方案穿过泥石流沟,适当缩短了地震时难以修复的傍山桥工程,做到了工程选择合理化、综合化、系统化。

玉溪南站无面板加筋土挡墙设计与施工

结合玉蒙铁路玉溪南站无面板加筋土挡墙的成功实施,阐述了其设计与施工技术。通过与传统的重力式挡墙在技术、经济、社会效益和环保方面的对比分析,阐明了无面板加筋土挡墙结构轻盈、便于绿化、对不良地基适应性强等优点。

做好铁路工程配合施工的技术服务工作

针对目前我国大规模的新建和在建铁路所面临的难题——急需大量既懂设计又熟悉配合施工流程技术人员,笔者根据多年的工作经验,总结了配合施工的重要性,详细介绍了配合施工的主要任务,变更设计程序,配合施工注意事项,希望通过本文的介绍对初始从事配合施工的人员及各类工程参建人员能迅速熟悉配合施工工作,适应配合施工的需要,从而能快速、有序、优质高效的完成配合施工作,对从事设计配合施工的工程技术人员能够有所借鉴,对我国铁路建设配合施工工作能有所推动。

抚顺西露天矿千台山滑坡稳定性分析与治理研究

抚顺西露天矿千台山滑坡总体积约1×108m3,滑体厚度大于50m,属巨型滑坡,危险区面积达3.68km2。该滑坡直接威胁当地居民及多家企业的生命财产安全,一旦成灾,后果将十分严重。对其稳定性及加固治理措施进行了初步研究,结果表明:该滑坡欠稳定,需进行加固治理,通过削坡及压脚工程可有效提高其稳定性。

结古寺滑坡防治工程措施研究

结古寺滑坡在玉树"4·14"地震后出现了开裂和位移,针对这种情况,进行了该滑坡的成因分析及稳定性计算。研究结果表明,在暴雨+地震工况下,该滑坡处于基本稳定状态。为确保滑坡顶部结古寺和滑坡前缘城镇安全,需对该滑坡进行加固防治。针对该滑坡的工程危害性,进行了整治方案比选,综合考虑技术、施工及经济等方面,建议采用抗滑键+桩板墙+抗滑桩+截排水防治方案。

某铁路专用线采空区稳定性评价及处理

某铁路专用线穿过鑫宝铁矿和南凹铁矿两座磁铁矿采空区。采空区分布十分复杂,地基处于强烈变形之中,地面变形的特征属非连续性移动变形,这种变形对铁路建筑物的影响远比连续性移动变形的影响大。详细介绍了该采空区的稳定性评价及处理方法。

某车站路基坍塌病害原因分析及处理

某铁路车站站内一段路堤,原采用碎石桩加固基底。施工过程中突发坍塌病害,严重影响了施工进度。结合工程介绍了该病害的发生和发展情况,详细分析了病害产生的原因。采用水泥搅拌桩联合反压护道对路基坍塌进行治理,实践证明,路基安全稳定。

不同取代方式下煤矸石对低强度混凝土强度的影响

以3种煤矸石取代骨料的方式配置低强度混凝土,研究了煤矸石掺量、类型对低强度混凝土坍落度、力学强度等性能的影响规律,并采用岩石点荷载测试和光学显微镜、扫描电镜等方法分析了煤矸石作为骨料对低强度混凝土强度的影响机理。结果表明:煤矸石对低强混凝土的强度影响不仅与取代方式有关,同时也取决于煤矸石的种类;煤矸石取代间断级配粗骨料30%以上时,混凝土抗压强度最大降低为24.9%;煤矸石全取代粗细骨料,混凝土强度会降低40%~60%;在煤矸石已取代连续粗骨料的前提下若继续取代细骨料,抗压强度会继续下降27%,劈裂抗拉强度会下降24.1%。煤矸石对低强度混凝土的强度降低效应主要是自身强度低以及界面过渡区(煤矸石-水泥)薄弱;为缓解因煤矸石取代所造成的强度"弱"化,可适当通过掺入粉煤灰的方法来改善。

朔黄铁路龙宫站高边坡病害分析及治理研究

研究目的:目前,针对我国广袤的北部湿陷性黄土覆盖寒冷山区的高边坡在雪融渗水、冻害及列车低频重复重载作用下的病害机理尚未有系统性的研究,本文通过对既有重载朔黄铁路龙宫站高陡边坡病害形成机理、现状及发展趋势进行系统性的分析研究,探索我国北部湿陷性黄土覆盖寒冷山区高边坡科学合理的加固治理方案。研究结论:(1)设计上应有一定的前瞻性,适当考虑预留改扩建工程或改扩建的线位条件;(2)既有坡体病害的产生不是单一因素作用的结果,往往是各种不利因素耦合叠加的结果;(3)对既有运营铁路的病害发展趋势要合理研判,根据研判作出科学合理、安全可靠、服务运营的设计方案;(4)我国广袤的北部黄土覆盖寒冷山区的高边坡在雪融渗水、冻害及列车低频重复重载耦合作用下,容易成为运营、养护的高风险点;(5)本研究对我国重载铁路高陡边坡病害治理具有一定的参考及借鉴意义。

襄渝铁路(胡家营-万源段)地质灾害发育特征及危险性评价

通过现场地质灾害详细调查、分析,发现襄渝铁路(胡家营至万源段)沿线主要地质灾害有滑坡、崩塌落石、溜坍和泥石流等类型,其中崩塌落石灾害为主,占总灾害点数量的3/4以上,其次为溜坍、滑坡和泥石流灾害。在此基础上,运用层次分析综合指数法对各类型地质灾害单点进行了危险性评价,评价结果表明地质灾害危险性极严重灾害点19个,严重点55个,中等和轻微点分别为103个和44个。通过汇总全线地质灾害点建立了全线(胡家营至万源段)地质灾害危险性评价模型,运用模糊综合评判法,对全线地质灾害危险性进行了分区评价,分区评价结果表明:该段铁路评价长度289km中极高危险区0km,高度危险区179km,中度和低度危险区均为55km。

覆盖层滑坡斜向锚固桩加固效果研究

研究目的:通过数值模拟研究斜向锚固桩加固覆盖层滑坡的效果,探讨覆盖层滑坡滑面、滑体及滑床强度指标对斜向锚固桩加固效果的影响,分析斜向锚固桩最优锚固角和最优加固效果预测方法。着重通过比较斜向锚固桩与竖直桩加固滑坡后的稳定系数,对比斜向锚固桩和竖直桩的加固效果。研究结论:(1)斜向锚固桩加固覆盖层滑坡的效果一般都优于竖直桩,锚固角选择合适时,同等条件下可将滑坡稳定系数提高5.44%~21.38%;(2)滑面强度指标越低、滑体强度指标越高,斜向锚固桩的加固优势越明显;(3)对于本文算例,平均最优锚固角为27.5°,桩轴线与滑面大致垂直时,斜向锚固桩的加固效果最好;(4)建立了斜向锚固桩加固效果的拟合预测计算公式,已知滑面、滑体的强度指标,就可初步估算斜向锚固桩的加固效果;(5)本研究结论对滑坡治理工程的设计有参考价值。

铁路隧道斜穿滑坡体受力变形特征三维分析

研究目的:在工程实践中,因选线空间及线型条件受到限制,铁路隧道必须穿越滑坡体并将隧道洞门设置于滑坡上。目前已有的研究大多基于理论上的二维模型分析,而对于隧道–滑坡体斜交情形,建立真三维模型能更真实地反映隧道与滑坡体的相互作用和结构受力变形特征。本文以甘钟铁路洛阳村隧道改线工程右嘴头隧道进口滑坡治理项目为背景,应用MIDAS GTS有限元计算软件建立滑坡、抗滑桩、隧道三维空间模型,模拟抗滑桩施工、路基及隧道洞身开挖支护施工过程。从数值计算结果中提取各施工步骤抗滑桩、隧道结构的受力变形数据,研究铁路隧道斜向穿越滑坡体时的受力变形特征,以及隧道洞身开挖对滑坡稳定的影响过程。研究结论:(1)隧道洞身在滑体和滑床中的受力特征分别表现为偏压和围压;(2)隧道结构纵向变形主要位于滑带附近隧道结构;(3)当隧道洞身开挖完全进入滑床段时,对滑坡的稳定及抗滑桩受力影响逐渐消失。

路堤荷载下复合地基下卧层附加应力分布研究

研究目的:传统计算下卧层附加应力的方法无法考虑土层分布及复合地基主要设计参数的影响,难以较准确估算下卧层附加应力。针对该问题,本文采用数值模拟,系统分析桩间距、桩体弹性模量、加固区与下卧层弹性模量比及桩长对复合地基下卧层附加应力的影响规律,并引入荷载传递系数,建立下卧层附加应力数值模拟解与Boussinesq解的拟合关系,从而准确估算下卧层附加应力。研究结论:(1)复合地基由于桩体的存在,下卧层附加应力呈明显的应力集中现象;(2)随着桩间距的减小或桩体弹性模量的增大,下卧层附加应力逐渐增大,应力集中现象增强;随着加固区与下卧层弹性模量比的增大,下卧层附加应力逐渐减小;随着桩长的增加,下卧层中附加应力的衰减显著变慢,上部荷载被传递至更深的地层中;(3)本文建立了下卧层附加应力数值模拟解与Boussinesq解的拟合关系,拟合效果良好;(4)该研究结论对工程人员估算下卧层附加应力具有参考价值。

煤矸石作为粗骨料对混凝土力学性能的影响

采用许昌煤矸石等质量取代混凝土中粗骨料配制了C30混凝土,测试了煤矸石掺量对混凝土力学性能的影响。结果表明,随煤矸石掺量增大,混凝土抗压和劈裂抗拉强度逐渐降低,当煤矸石掺量大于45%时,混凝土强度显著降低。混凝土的动态弹性模量和动态剪切模量随煤矸石掺量的增加显著降低,与煤矸石的掺量有较好的相关性。普通C30混凝土主要是界面区的破坏,而掺入煤矸石后,混凝土破坏除了界面区破坏外,还有由于煤矸石自身强度较低造成的骨料破坏。

煤矸石对C30混凝土抗冻性能影响的试验研究

本文采用许昌产煤矸石作为粗骨料配制了C30混凝土,研究了其在冻融循环条件下的抗冻性能(包括外观形貌、质量损失率、耐久性指数、动弹性模量和抗压强度的变化规律)。结果表明:随煤矸石掺量增大,混凝土抗冻性能显著降低;当煤矸石取代量大于15%时,仅经过50次的冻融循环,混凝土的质量损失率超过了5%,相对动弹性模量降至60%;当煤矸石掺量大于30%后,混凝土抗冻性能显著降低。

西宁张家湾特大滑坡特征及机理

针对西宁市湟水河南岸张家湾特大型滑坡,通过现场调查、试验,卫星遥感、综合勘探等技术手段对滑坡的时空特征、结构特征、变形特征及形成机理进行了研究。研究表明:该滑坡是以黄土-泥岩二元体滑坡为主,集滑坡、崩塌、危岩落石、黄土湿陷等多种不良地质为一体的特大型不良地质综合体;张家湾特大型滑坡分为两区四期,各分区分期滑坡具有明显不同的时空分布、结构特征、变形特征及灾害特征。东区为老滑坡陡立后壁的崩塌落石,西区在老滑坡基础之上新生、次生多期滑坡。张家湾一期老滑坡的形成是由于湟水河下切及侧向侵蚀造成的牵引式岩土复合型滑坡。二期滑坡在一期滑坡基础上形成,后缘黄土崩塌加载、前缘重力临空牵引,属于后推前拉式岩土复合型滑坡。三期滑坡次生于二期滑坡体下滑段,属浅层牵引式土质滑坡。四期形成于二期西侧滑坡后壁之上,属典型的黄土崩塌。该研究对于规模巨大、成因复杂、治理困难的特大型滑坡形成机理分析及工程整治具有很好的借鉴意义。

干湿循环作用下煤矸石及其与水泥石之间界面的耐久性研究

为掌握干湿循环作用下煤矸石骨料的性能劣化规律,采用室内模拟试验方法,选取了太原、长治、榆林、许昌四个地区的煤矸石为研究对象,通过宏观和微观测试手段,研究了水、硫酸盐溶液浸泡和干湿交替作用下,煤矸石的强度劣化以及煤矸石-水泥石界面过渡区结构的演变。结果表明:水、硫酸盐溶液对煤矸石有显著的侵蚀作用;水浸泡和干湿交替条件下,四种煤矸石的软化系数仅为0. 3~0. 4之间,明显低于石灰石骨料;硫酸盐溶液干湿循环作用下,煤矸石强度下降率可达80%;水、硫酸盐溶液的干湿条件下,煤矸石-水泥石界面过渡区也受到显著的劣化作用效应,具体表现为骨料与水泥石之间的缝隙变宽、粘结不紧密、靠近过渡区的骨料受破坏等。

煤矸石作为骨料对不同水泥基材料耐久性影响

研究了中国四个地区所产煤矸石的基本性能及其作为骨料对C30混凝土和CFG桩抗冻性和抗酸侵蚀性能的影响。结果表明:所选各煤矸石主要组成分为石英、蒙脱石和菱铁矿等矿物,但氧化含量有较大不同;泡水饱和状态下各煤矸石单轴抗压强度均降低55%以上;冻融循环28次后,各煤矸石质量损失按产地从大到小为榆林、长治、太原和许昌;酸侵蚀下,长治煤矸石的压碎指标较酸侵蚀前增大最明显。许昌煤矸石配制的C30混凝土,当煤矸石取代石灰石粗骨料大于30%后,抗冻性能显著降低,随煤矸石掺量的增加,C30混凝土抗酸性能降低,但不显著。酸侵蚀140 d时,CFG-长治质量损失率大于5%,抗压腐蚀系数低于0. 8,抗酸性能显著降低,其他煤矸石CFG桩抗酸性能变化不显著。

关于开展新材料技术研究的一点构想

该文简要介绍了材料的发展史，新材料对土木工程飞跃发展的重要意义，研究新材料的重要意义及对新材料研究的一些构想。