风荷载和列车共同作用下风积沙包芯路基边坡稳定性研究

我国是世界上沙漠分布最多的国家之一,沙漠中蕴藏着丰富的矿产资源。西部大开发和“一带一路”倡议将进一步推进沙漠地区铁路建设。利用丰富的沙漠风积沙作为铁路路基填料具有重要的经济意义和推广应用前景,风积沙包芯路基是一种充分利用风积沙作为铁路路堤填料的新型结构。为研究列车荷载和风荷载共同作用下风积沙包芯路基边坡稳定性计算方法,基于折线滑动法原理,对路堤结构进行分层分区,采用极限平衡方法,推导出列车荷载和沙漠风荷载共同作用下铁路风积沙包芯路基的稳定性系数计算公式并编制计算程序。结合和若铁路风积沙包芯路基的工程实例,验证了该计算方法的可行性。基于该计算程序,研究了风荷载大小、风向角、路堤填筑高度、填料内摩擦角等影响因素对风积沙包芯路基边坡稳定性系数的影响,分析了风向角、填料内摩擦角等影响因素对风积沙包芯路基边坡砂卵石封层最小厚度的影响。计算结果表明,风积沙包芯路基边坡稳定性系数与风荷载大小近似呈线性负相关,与风向角大小呈非线性正相关。风积沙包芯路基边坡稳定性系数富余量与路堤填筑高度呈负相关。风积沙包芯路基边坡砂卵石封层最小厚度与风向角大小呈非线性负相关,与风积沙填料的内摩擦角大小近似呈线性负相关。建议风积沙包芯路基边坡设计中应考虑风荷载的影响。研究成果可供沙漠地区风积沙包芯路基设计借鉴和采用。

浅埋极软地层超大直径盾构隧道施工期上浮控制措施及实测数据分析

管片上浮控制是极软地层超大直径盾构隧道施工控制的关键难题。为了研究极软地层超大直径盾构隧道施工期管片上浮特征及其影响因素,本文依托珠海隧道工程,制定4种抗浮措施,比较分析了不同措施的抗浮效果,优选了抗浮措施。本文基于实测数据,研究管片上浮过程变化特征,揭示了施工期管片上浮变化规律;利用散点图进一步分析了管片错台量、掘进总推力、隧道埋深等因素与管片上浮量的相关性。

考虑工程桩效应的滨海深基坑变形特性分析

为探究基坑底部工程桩(抗拔桩和立柱桩)的作用效应,基于实测数据分析珠海某深基坑的变形特性,并通过三维有限元仿真计算,研究坑底工程桩直径、长度和纵向间距对基坑变形和地连墙内力的影响机制。研究结果表明:1)受滨海深厚软弱淤泥质地层影响,该深基坑变形相较上海、苏州和我国台湾地区的典型基坑偏大,且基坑封底后变形仍有较大增长,地下连续墙水平位移和周边地表沉降最大增量可达30%~40%。2)工程桩可有效抑制基坑变形,相较无桩工况,直径0.4 m的工程桩可使地下连续墙最大水平位移减少18%,坑底最大隆起量减少20%。3)工程桩长度对基坑变形的影响存在明显的边际效应,当桩长大于1.4He时(He为基坑开挖深度),增加桩长对地下连续墙水平位移的抑制作用不再明显,而当桩长超过2He后,增加桩长并不能有效减小坑底的隆起变形。4)工程桩纵向桩间距对基坑变形的抑制效应存在有效域,约为10D~6D(D为桩径),其中尤以桩间距由7D减小至6D时的效果最为显著。5)与变形影响机制类似,工程桩可减小地下连续墙的弯矩,最大弯矩随桩径增大而持续减小,桩长对弯矩的影响存在边际效应,桩间距对弯矩的影响存在有效域。研究成果可为基坑底部工程桩的优化设计提供参考和依据。

海河交汇区水泥搅拌桩加固技术初探

本文依托珠海隧道工程,针对超深欠固结淤泥地层,进行一系列不同配比、施工工艺、水灰比和QC-固化剂比例条件下的水泥搅拌桩加固试桩试验,系统研究了多种参数影响下辅道、明挖基坑和海域浅覆土加固试桩的成桩效果,发现掺入固化剂可获得更好的成桩效果和更优良的抗压性能。经加固处理的芯样其强度大部分在1~3 MPa,部分芯样强度可高达5 MPa,且桩身更为连续和完整。在其他参数相同的条件下,QC-固化剂占比高的芯样具有更好的完整性和强度,而水灰比对成桩效果及抗压强度的影响不大,四搅和两搅的施工工艺在单点土体切削次数达到20次或以上时,其对成桩效果和强度的影响无明显区别。最后对加固后的软土开展了微观电镜扫描试验,对比分析了经QC-固化剂与纯水泥固化剂加固后生成晶体对土体孔隙的填充现象,发现QC-固化剂对土体孔隙具有更好的填充效果。本水泥搅拌桩加固试桩试验在珠海海河交汇区软弱地层取得了较好的加固效果,可为沿海地区类似地质条件下的地基处理提供参考。

隧道工程资产数据化体系与电子文件档案一体化管理的结合与实践

珠海隧道工程在业务文件的标准化和规范化管理方面取得了显著成果。通过实施电子档案管理系统,实现了文件收集、组卷整理、归档、专项验收、管理与利用、统计分析等过程的电子化管理。同时,引入合法CA机构的数字证书进行电子签名,确保了相关电子文件的安全性、完整性和真实性。随着数字化转型的深入推进,隧道工程资产数据化体系与电子文件档案一体化管理成为了行业发展的重要趋势。本文将探讨这两者结合的必要性和实践方法,以期为隧道工程建设和管理提供新的思路和方法。

瞬变电磁法超前地质预报在晋城至济源高速公路天井关隧道施工中的应用

要在隧道及地下工程前期勘察阶段准确无误地掌握其工程状态、特征,并防止可能引发的不良地质灾害几乎是不可能的,因此,必须在施工中结合地质超前预报工作对其进行分析。将瞬变电磁仪用于隧道地质超前预报是一种正在发展和探索中的综合技术,本文介绍了瞬变电磁仪在隧道工程中的工作原理和方法,及其在晋城至济源高速公路天井关隧道施工中的应用成果。

非均质地层隧道竖向荷载计算方法研究

隧道穿越非均质地层时,由于土层物理力学性质差异较大,经典太沙基理论计算得到的竖向荷载与实际误差较大。基于经典太沙基理论,建立了一种基于折线滑动面的非均质地层隧道竖向荷载计算方法,针对软弱土层在隧道断面上方和隧道穿越软弱土层两类工况,考虑5种穿越场景,推导了非均质地层隧道竖向土压力计算公式。通过与珠海隧道、狮子洋隧道的现场实测土压力值进行对比,验证了所提出方法的正确性。通过对软弱土层内摩擦角、厚度和与隧道相对位置等参数进行敏感性分析,并与太沙基理论及直线滑动面模型的计算结果对比,明确了非均质地层隧道竖向荷载随软弱地层关键参数的变化规律。

公路路基特长箱涵顶进模拟试验

为使公路路基特长箱涵顶进施工顺利实施,基于模拟试验模拟涵洞顶进的实际摩擦性状,将箱涵及周围土分别简化为混凝土模型与土模型,分析采取减阻措施前后混凝土与混凝土、混凝土与不同含水量的土之间的摩擦系数的变化规律,利用摩擦系数计算实际箱涵需求的顶进力。发现混凝土与混凝土之间的滑动摩擦系数平均为0.31,石蜡机油混合物作为混凝土与混凝土滑动减阻材料效果明显,摩擦系数平均为0.12,减阻61%,涵周土体含水量的变化对混凝土与土之间的摩擦系数影响较大,含水量越大摩擦系数越小。模拟试验结果表明:实际箱涵顶进时,须对涵洞轴线周围地质情况进行勘探,以掌握涵周土体的工程特性,进而提出合理的减阻技术。

高速公路排水边沟水土流失防治

高速公路建设和运营过程中的水土流失防治是水土保持生态建设的一项重要内容。综合分析高速公路的结构设计和水土流失防治技术,实现两者的有机结合,可以有效提高防治效果。排水系统是高速公路的重要组成部分,它对确保公路路基稳定、减少工程病害及维持公路的正常运营具有重要作用,对公路沿线水土流失的防治有着重要影响。在对当前应用的排水边沟进行分析的基础上,指出了公路排水边沟对水土流失防治的影响,进而推荐生态型的公路排水系统。

悬臂桥梁施工方法介绍——挂篮施工法

悬臂浇筑法施工从60年代由前西德首先使用以来,发展至今,已成为修建大中跨径桥梁的一种有效施工手段。由于悬臂施工的技术含量高,设备投入少,施工方便,而且箱梁的应力和弯矩分布更加合理,故越来越多地在大跨径桥梁中应用。随着桥梁设计、施工技术和预应力混凝土技术的飞速发展,悬臂施工的工艺越来越成熟。本文结合通启高速公路九圩港大桥工程实例,把悬浇箱梁挂篮施工方法介绍给读者,以供广大工程人员参考。

湿热滨海地区大体积混凝土底板施工温控分析

湿热环境会加速混凝土的水化反应,增大浇筑前期的放热量,同时也会影响混凝土早期力学与变形性能,进而影响大体积混凝土的早期开裂风险。以珠海隧道工程西岸工作井底板为例,开展湿热滨海地区大体积混凝土施工温控分析。采用有限元方法模拟底板早期温度场和应力场,针对环境温度、环境湿度和混凝土入模温度进行参数敏感性分析,根据有限元仿真结果优化冷却水管布置并开展现场温度监测。结果表明,环境温度和入模温度越高,混凝土内部温度越高,里表温差越大,越容易发生开裂;环境湿度越高,大体积混凝土的收缩应力与变形越小,开裂风险越低;布置冷却水管可以起到很好的温度控制效果,有效防止大体积混凝土的早期开裂;有限元结果与实测结果基本吻合,可为实际施工提供指导。

静压预应力管桩在宁杭高速公路软基处理中的应用

静压预应力管桩由于具备单桩承载力高;施工进度快;噪音小、污染少;穿越土层能力强;现场施工方便;质量好控制;桩身耗材较低、单桩造价低的特点,在高速公路特殊路段,尤其是新老路基拼接段被广泛采用。本文结合宁杭高速公路把静压管桩的施工方法及注意事项介绍给读者,以供参考。

抗滑桩在上砭隧道滑坡治理工程中的受力分析及运用

对滑坡支挡结构的设计中,一般仅对单一结构的某一个体进行计算,不能完全反映实际结构的真实受力情况,通过运用有限元分析计算的方法,分析了实际工程中采用预应力锚索抗滑桩和普通抗滑桩联合作用时,抗滑桩和挡墙中应力分布和水平位移的变化规律。

浅埋极软地层加固对大直径泥水盾构开挖面稳定性影响研究

为研究地层加固对浅埋极软地层大直径盾构隧道施工中开挖面稳定性控制的影响,依托珠海隧道工程浅埋极软地层段,选择地层加固前和加固后两种工况,借助数值分析方法,对两种工况分别开展考虑泥水比重和支护压力分布两个因素影响下的开挖面变形特征计算,通过对不同因素下地层加固前、后开挖面变形特征进行比较分析,确定了开挖面变形最小的泥水支护压力分布区间。结果表明:地层加固前,较小、适中和较大的泥水支护压力对应的开挖面变形分别呈“C”、倒“S”和倒“C”形态,不同形态的变形均较大,开挖面存在失稳风险;地层加固后,仅在未加固的开挖面区域存在较大变形,合理的泥水支护压力可以较好地控制开挖面变形量;地层加固前、后,保持开挖面变形较小所需的开挖面中点的泥水压力与同位置静止土压力的比值分别位于区间(0.85, 0.95)和(1.15, 1.25)内;提高泥水比重有利于开挖面变形控制。

公路排水系统对环境的影响及其改进

排水系统是高速公路的重要组成部分,其对确保公路路基稳定、减少工程病害及维持公路正常运营具有重要作用。文章在分析排水系统对公路沿线环境影响的基础上,提出公路排水的改进技术和构建生态型排水系统的设想。研究对我国公路排水系统的完善具有重要实际工程意义。

钢绞线预应力张拉中有关问题探讨

钢绞线张拉伸长值及锚固张拉力的计算作为施工质量的双控指标,在相应规范均已有明确规定,但对在预应力张拉实际施工中的具体量测,各种理论和实践都存在较大差异。文章根据笔者的长期实践就此问题予以介绍,结论可供有关人员参考。

中值型选择法在配合比设计中的应用

集料配合比可选用的设计方法很多,而各种方法在实际工程中的应用效果差别较大。文章通过对“中值型选择法”和“粗放型选择法”结合实际工程实验结果对比分析,认为在热拌沥青混合料路面配合比设计时选用“中值型选择法”较为合理。结论具有重要的实际工程应用价值。