含石量对土石回填体渗流特性影响的试验研究

西南山区城市浅表多为土石回填体地层,而土石回填体渗流特征的土石级配敏感性规律难以把握。降雨入渗条件下,浅埋隧道及深大基坑开挖多诱发地表沉降及边坡滑塌等灾害。基于现场土石回填体的颗粒级配,通过室内常水头试验对回填体渗透系数的含石量敏感性与细颗粒流失现象进行了研究。发现,土石回填体渗透系数随含石量的增加呈指数形式增长,并于含石量为60%时开始骤增。不良级配下,土石回填体中粗、细颗粒间黏聚性与附着性差是细颗粒流失的主要原因,而细颗粒的流失量随渗流时间的延长呈现由小变大再到平稳的变化过程。实际中可根据地层透水要求合理调整现场土石回填体的块石含量,同时应重点关注高含石量土石回填体的细颗粒土流失问题,以保证施工地层的稳定性。

巨型溶洞松散回填体内超大断面隧道修建技术

本文介绍了玉京山隧道巨型溶洞、暗河工程难点及其处理方案,针对溶洞回填体内修建隧道这一难题,从结构型式、注浆加固、开挖支护及控制隧道沉降变形等方面进行了深入研究,提出了整体沉降和差异沉降双标准隧道沉降控制技术,保证了超大断面隧道结构安全。本工程施工经验可为同类工程提供借鉴。

露天矿坑封底关键层回填体配比优化研究

露天坑回填治理是实现露天开采矿区生态治理和解决尾矿地表堆存问题的有效途径,本文以鞍钢集团大孤山铁矿为工程背景,通过前期试验探索初步确定了料浆配比的浓度、灰砂比等参数的范围,在此范围的基础上进行全面试验,测定胶结体试件的单轴抗压强度、抗剪强度参数。基于全面试验的试验结果分析得出了灰砂比、料浆浓度、养护龄期等因素对胶结体单轴抗压强度和抗剪强度参数的影响规律,为后续路天坑回填治理提供了可靠的参考依据。

无底柱分段崩落法塌陷区回填体移动规律研究

为解决金山店铁矿地下矿体崩落开采时地表塌陷区的安全回填问题,利用相似原理对相似模型进行了崩落采矿模拟试验,找出了不同分段落矿时地表回填体的塌陷模式并进行了分析。试验结果表明地表回填体最活跃的区域处于端部出矿口的正上方,这就为确定回填时的重点防范区域与指导塌陷区安全回填工作提供了必要的科学依据。

高铁隧道穿越巨型溶洞超厚回填体沉降模型试验研究

依托渝厦高铁黔常段高山隧道高位穿越巨型溶洞回填处置工程,按照几何相似比1∶5设计基于时序加载方式的列车动荷载作用下超厚回填体沉降相似模型试验,探究不同厚度钢筋混凝土路基板的隔振性能,以及巨型溶洞超厚回填体的沉降规律,验证巨型溶洞回填处置方案的合理性。结果表明:随着路基板厚度的增加,隧道模型的仰拱表层附加沉降逐渐减小,回填砂层受到列车动荷载扰动逐渐减小,路基板的隔振性能逐渐增加;从回填砂层表层到深层,由列车动荷载引起的振动加速度峰值、动土压力值均显著降低,且动土压力的传播范围逐渐缩小;当路基板厚为0.6 m时,回填砂层浅部50 cm范围内的动荷载扰动沉降仅0.02 mm,相当于实际工程中回填洞砟层浅部2.5 m范围内沉降0.10 mm。隧道开通运营1年来,监测隧道结构整体沉降低于1 mm,且趋于稳定,由此可见:高山隧道巨型溶洞采用“洞砟回填+上部注浆”处置,并辅以3 m厚钢筋混凝土路基板隔振的设计方案,是合理可靠的。

基于X-Ray CT试验的塌陷区回填体孔隙结构研究

为了研究地表塌陷区回填体破坏过程中的孔隙结构演化规律,利用医用X-Ray CT及小型加载装置开展了废石/尾砂混合回填体实时单轴压缩扫描试验,重构了不同应力状态下回填体的多组分结构模型。试验结果表明:随应力值增大,回填体孔隙率增加,应力超过峰值应力80%后,孔隙率陡增,孔隙主要以X型共轭面分布;回填体孔隙率随含石量增加而增大;回填体细观结构演化过程可划分孔洞持续压密、孔洞先压密后扩容、孔洞持续扩容、相邻微裂隙的贯通、不均质区的孔隙扩展6种模式;回填体在峰值应力80%以前,CT数、孔隙率变化幅度小,回填体中并未出现显著的贯穿性裂缝,主要以原生孔隙的压缩与扩容、次生孔隙的萌生与扩展两种状态为主;应力超过峰值应力80%后,CT数急剧降低,孔隙率陡增,回填体中的原生、次生孔隙结构逐渐贯通,形成贯穿性裂缝,回填体破坏。

崩落法开采对塌陷区回填体沉陷影响的数值分析

运用UDEC软件对地下矿体采用崩落开采后塌陷区回填体的沉陷变化进行了数值模拟分析。结果表明,回填域内的位移呈"中间大,两端小"的现象,且位于矿体正上方的沉陷尤为显著,整个回填区域内似"V"形沉陷盆地,最大下沉值约为30 m。利用UDEC软件正确模拟与预测地下开采后地表回填体的运动规律,为矿区安全回填工作的顺利开展提供科学参考。

金山店铁矿采区围岩及回填体稳定性数值模拟及分析

采用FLAC对金山店铁矿 - 2 0 0m阶段西区回填体和采场围岩受力状况进行数值模拟 ,分析了其稳定性 ,为该矿确定矿床开采与采准巷道参数的选择提供了可靠的理论依据。该方案简单易行 ,在处理矿山类似问题时 ,与传统的受力分析方法相比 ,具有较大的优势。

特大型溶洞回填体基桩荷载–沉降规律与计算研究

为研究特大型岩溶地区回填体特性对桩基础荷载传递的影响,提高岩溶桩基的安全性与经济性,本文考虑特大型岩溶地区桩周回填体与基桩协调变形产生侧摩阻力的特性,基于指数荷载传递函数,获得了特大型岩溶地区回填体基桩荷载–沉降曲线计算方法,并结合现有研究成果与工程实例对该计算方法进行验证,结果表明本文方法与实际工程的结果很吻合,在此方法的基础上,分析各参数对岩溶桩基荷载–沉降曲线的影响,分析结果表明:桩基的荷载–沉降曲线随着轴向应变、碎石粒径与桩参数?s的变化而变化,桩基的极限承载力随着轴向应变与桩参数?s的增加而增加,随着碎石粒径的增加反而减小。

隧道穿越巨型溶洞弃碴回填体注浆加固技术研究

玉京山隧道86m洞身段穿越巨型溶洞大厅顶部弃碴回填体,回填体主要由碎石、土组成,级配较差,结构松散,自稳性差,采取有效的加固措施显得极为必要。在对回填体特性及施工重难点分析的基础上,文章提出采用袖阀管注浆法进行回填体加固的总体思路:溶洞回填后,利用已开挖平台,对隧道侧向回填体进行超前注浆加固,以保证施工过程安全;隧道开挖后,对基底回填体进行注浆加固,以保证基底承载力满足规范要求。隧道在穿越巨型溶洞过程中,回填体未发生滑移、坍塌等工程事故,达到安全高效的目标。

巨型溶洞大厅回填体内隧道暗挖施工技术研究

成贵铁路玉京山隧道为特大型溶洞回填体隧道,在D3K279+948处揭示了一个巨型溶洞大厅及玉京山暗河,文章针对其特点,提出了“五台阶法开挖+多种支护方式并存+模板法施作二次衬砌”等施工措施,保证了隧道开挖过程中结构的稳定性以及运营期的安全性。对五台阶法开挖技术、重型HW300型钢拱架安装技术、隧内钢围檩及钢横撑安装技术以及大断面隧道二次衬砌施作技术进行了详细介绍及研究,并及时进行监控量测,包括隧道拱顶沉降及周边收敛,以及临时钢横撑的轴力及应力监测,并分析监测数据,得出结论后可反馈于实际施工中,以指导现场施工。

钢管混凝土桩加固巨型溶洞回填体离心模型试验研究

成都—贵阳高速铁路玉京山隧道穿越一巨型溶洞,现场按照“全回填,后开挖,最后采用钢管混凝土桩加固”方式进行了处置,为探究基于此处置方法的土体长期沉降和承载特性,开展钢管混凝土桩加固回填体离心模型试验。结果表明:在隧道自重荷载作用下,土体变形经历了急剧增长、增长减缓和缓慢变形三个阶段,急剧增长阶段产生的沉降最大,缓慢变形阶段持续时间最长;管桩加固模型10年累计沉降为3.76 mm,未加固模型沉降为6.16 mm,加固模型相比于未加固模型沉降减小约39%;试验开始后的310 d内土压力变化较为明显,桩顶土压力减小,桩间土压力增大,桩顶土压力向桩间转移,之后便趋于稳定。研究结果为铁路隧道溶洞处置提供了一种可行方法。

巨型溶洞回填体内桥梁隧道高效施工技术

成贵铁路玉京山隧道穿越一处巨型溶洞,溶洞空腔体积巨大、洞壁不稳定、水文地质条件复杂;隧道穿越溶洞段长约86 m,高悬于溶洞顶板附近,距离溶洞底部堆积物顶面约40~45 m。该溶洞处置方案复杂,施工安全风险高、工期紧。针对溶洞回填体中暗挖隧道和隧道内桥梁部分,通过开展回填体注浆加固、隧道“五台阶设钢管临时横撑法”开挖支护、桥隧“先桥梁支架现浇、后隧道二次衬砌”综合施工等施工技术研究,实现了超大断面暗挖隧道施工安全和桥隧高效施工,取得了良好的工程效果,确保了项目按期建成通车运营。

双联体隧道中墙顶部围岩保护及墙顶回填体施工质量保证

:双联体隧道由于开挖断面大、形状扁平 ,容易在中墙顶部围岩出现拉伸应力 ,围岩容易崩落 ,威胁施工安全。通过加强对中墙顶部围岩的保护及确保墙顶回填体的质量 ,将中墙顶部围岩最大拉伸应力转移到左、右隧道中线处 ,改变围岩的应力结构 ,使双联体隧道的围岩受力情况与其它公路隧道相似 。

冯家山水库坝后电站回填体旋摆喷灌浆加固施工

当水库坝体、河堤、回填体出现裂缝、沉陷甚至渗漏时,将对挡水建筑物或回填体的安全造成极大危害;采用旋摆喷高压灌浆技术,在土体中形成固结体柱或墙,达到加固工程基础和截渗的目的,可消除裂缝、沉陷甚至渗漏病害,值得推广应用。

巨型溶洞大厅回填体内隧道暗挖施工技术

结合工程实例,对巨型溶洞大厅进行研究,针对溶洞的特点提出对应的开挖与支护方法,取得良好成果。保障隧道开挖期间,结构的稳定性。利用钢结构安装,对内部大断面隧道进行支撑。基于巨型溶洞大厅,对大断面隧道开展施工,结合隧道暗挖技术加以分析,对内部施工进行监控测量,分析检测的数据,将其反馈于施工中,为巨型溶洞大厅回填体开挖提供参考依据。

全尾砂-废石混合回填膏体流动特性变化规律

质量浓度、废石掺量是影响尾砂-废石混合回填体流动特性的主要因素，研究这些因素对膏体流动性的影响规律，对于控制膏体流动性具有重要意义。采用改进的小型直剪装置进行混合回填体直剪试验，以黏聚力、内摩擦角、抗剪强度为依据，综合得出了混合回填膏体流动性变化规律。试验结果表明，膏体在受力变形前期呈较为明显的似弹性性质，随废石掺量增加，位移-剪应力曲线中阶梯状变化趋势增加；回填体黏聚力取决于质量浓度，内摩擦角受质量浓度和废石掺量影响程度基本相同，两者协同作用；质量浓度在80％-88％范围时，黏聚力随质量浓度增大呈非线性增大，内摩擦角与质量浓度呈s型变化趋势；抗剪强度随质量浓度的增大而增加，在82％-84％区间抗剪强度变化显著，流动性出现突变。

全尾砂-废石混合回填膏体渗透特性试验研究

塌陷区混合回填膏体是由全尾砂、废石人工制备得到的复合宽粒级散体,其渗透性能直接影响到塌陷区回填体稳定性及次生灾害发生的可能性。采用自制的渗透性试验装置,研究了废石含量、废石粒径对混合回填体渗透系数的影响,并对回填体固有特征参数(粒径小于0.075、0.02 mm颗粒含量、不均匀系数uC、平均粒径)与渗透系数之间关联性进行了研究。试验结果表明,回填膏体渗透系数随废石掺量及粒径增大而增加,细粒效应显著。回填体中粒径小于0.075、0.02 mm颗粒含量对其渗透性影响至关重要,与渗透系数呈负指数关系。渗透系数随uC值增大而增大。当uC<20时,渗透系数增幅较大;当uC>20时,渗透系数增加趋于稳定。给出了混合回填体渗透系数定量方程,其结果与试验结果较为一致。

巨型溶洞回填处置与超厚回填体沉降机制研究

黔张常铁路高山隧道施工时揭露一处巨型溶洞,溶洞体量巨大、发育复杂、围岩稳定性差且落石风险高,隧道穿越距离长(影响区总长145 m),悬空高度大(隧道底板下净空30~55 m),施工处置难度高;通过综合比选,采用了"洞砟回填+上部注浆"的综合处置方案。针对超厚回填体可能产生的沉降问题,采用现场监测、数值模拟和理论分析的方法,对回填体静载作用下和动载作用下的沉降规律进行综合研究。施工期表层沉降和分层沉降监测表明,超厚回填体表层沉降主要受回填洞砟自身重力及上部新增结构荷载的影响,沉降收敛速度快,沉降主要来源于下部未注浆回填体和溶洞底部堆积体的表层部分。通过有限元软件建立三维数值仿真模型,模拟列车动载作用对超厚回填体的影响,分析表明有砟轨道和3 m厚钢筋混凝土路基板大幅降低了列车动应力向下部回填体的传递,再经过回填体上部注浆层阻断,回填体未注浆层基本不受列车动载影响,即列车动荷载不会造成回填体新增沉降量。工程实践表明黔,张常铁路高山隧道巨型溶洞回填处置可靠,工后沉降可控,满足设计要求,可为其他类似工程提供参考。

基于石渣堆积体复杂地质条件下桩基础施工的探索与应用

针对天二公司厂房尾水右岸区域临近江边、易塌孔、涌水渗水等环境特点,该文通过对天二公司厂区地形地貌、水文条件及施工工艺的研究分析,在桩基础施工过程中对作业环境工况进行分析,比选孔桩旋挖作业方法、优化施工工艺以及采取针对性工程措施,经实施,桩基基础施工顺利完成,很好地克服了土质松软、孔底涌水及边坡渗水等不利因素影响,在相同工况的桩基实施中具有较强的实用推广价值。