川中红层软岩高速铁路隧道基底上拱机理研究

研究目的:由于川中红层其特殊的物理力学性质,区域内多个高速无砟铁路隧道发生基底上拱病害,严重影响铁路运行安全。本文以川中软岩某高速铁路隧道为研究对象,结合实际工程地质条件和现场调查,概化物理模型,通过离心模型试验、数值模拟,分析开挖前后法向与水平应力大小关系,研究侧压力系数、软岩埋深、软岩层厚对基底上拱的影响,以期为铁路勘察设计提供技术帮助。研究结论:(1)法向与水平应力的相对大小是造成隧道及其下伏地层上拱的关键因素,开挖后地应力的变化是导致基底发生上拱病害的重要原因;(2)软岩夹层改变了夹层内及其下部地层位移矢量方向,也大大增加了基底上拱量;(3)隧道基底最大上拱量随初始侧压系数增加而增大,最大上拱地层深度和范围随着初始侧压系数、软岩埋深和软岩层厚的增加而减小;(4)本文研究可为运营铁路工程整治措施提供参考。

软基上厂房大体积混凝土施工期温度应力仿真

采用有限元法对某软基上厂房混凝土浇筑过程进行仿真计算,分析了基本温控方案混凝土施工期温度及徐变温度应力的详细分布规律.根据仿真分析结果,提出了合理的温控措施并进行复核.然后以此工程为例,通过对地基变模的敏感性计算,研究了地基软硬程度对混凝土温度应力的影响,并给出了软基上大体积混凝土应力分布的一些特殊规律;建议对软基上的厂房大体积混凝土温控问题,应重点关注混凝土浇筑块中心部分的内部最高温度控制,并加强表面保温,特别是蜗壳及尾水管等结构突变及边界条件突变部分的保温.

大直径软岩嵌岩桩端阻发挥性状实测分析

通过对工程试桩资料的分析,阐述桩端支承条件不同时端阻力发挥性状的差异。结果表明:当桩底支承强时,端阻发挥较为缓慢;桩底支承弱时,端阻增加较为迅速,两试桩的破坏均以过大的沉降作为标志;当荷载达极限时,端阻增加幅度都出现陡降。

浅埋深薄基岩高强度开采工作面压架机理分析

为解决浅埋深薄基岩高强度开采影响下引起的压架事故,采用数值模拟和理论分析的手段,分析了工作面推进过程中覆岩的破坏过程及压架事故发生机理。结果表明:在煤层开采过程中,不同岩性的岩层中应力分布差异很大,其破断冒落条件也不相同;覆岩中上行裂隙、下行裂隙同时发育贯通是压架事故发生的前提;覆岩载荷传递因子的变化、基本顶破断岩块架后切落、地表厚风积沙的存在以及水沙对基本顶破断岩块运动形式的影响,均增加了顶板沿煤壁大范围切落并导致压架事故发生的概率。通过对乌兰木伦煤矿31402工作面局部压架事故进行分析可知,采高增大而破断岩块长度减小,基本顶结构仅以单关键块形式出现,是基本顶结构容易发生切落的主要原因。

红层软岩边坡生态防护技术探讨

红层软岩边坡,土质贫瘠,浅层稳定性差,生态防护失效的现象比较突出。为提高西部红层软岩边坡生态防护的可靠性,在对西部红层软岩地区铁路、公路边坡生态防护状况进行调研和分析的基础上,总结红层软岩边坡生态防护失败的原因,吸取经验教训,提出适于红层软岩边坡的生态防护方法和适合该区栽植的草木品种及配置方法。

确定大长径比软岩嵌岩桩桩侧土阻时应注意的问题

根据成桩工艺、土性状态查表确定桩周土侧阻极限标准值时,如不考虑长径比及土层相对桩身的位置,将会产生较大的误差,同时还可能对嵌岩桩的桩工机理产生误解。通过实例分析,说明了在确定大直径软岩嵌岩桩桩周土侧阻时应注意的问题。

鹧鸪山隧道二次衬砌开裂机理及支护时机探讨

隧道二次衬砌开裂成因复杂,只有分清隧道二次衬砌开裂原因,才能对其提出合理的处治对策,以保证隧道施工、运营安全。文章以某高速公路(炭质)千枚岩隧道为例,基于隧道出口段二次衬砌开裂特征,结合现场监控量测以及工程地质条件,分析该隧道二次衬砌开裂主要原因是围岩地质条件差、围岩级别低且二次衬砌施作过早。然后进一步采用数值计算分析不同二次衬砌施作时机下的应力特征,结果表明:二次衬砌施作过早导致边墙和拱腰附近二次衬砌内侧产生较大的拉应力,且二次衬砌施作越早,拉应力越大,这将导致二次衬砌张拉开裂;在初期支护变形量为隧道最终变形收敛值的65%~70%之后施作二次衬砌较适宜。建议在类似隧道施工中加强监控量测,严格控制二次衬砌支护时机。

岩体参数反演计算的稳定性研究

将锚杆支护与围岩注浆相结合,即采用锚注支护,在软岩巷道支护中获得了广泛的应用,但锚注支护岩体参数的确定相当不易。本文从工程实际中比较容易量测的位移入手,采用反分析方法,确定锚注岩体的等效力学参数,为锚注支护巷道围岩稳定性评价及锚注支护参数的合理确定奠定理论基础。

浅谈那吉水利枢纽软基上泄水闸坝的堰型选择

那吉坝址下伏基岩为新第三系红层，在水利水电工程中第三系红层属软岩，软岩作为坝基通常隐含着一系列特殊的工程地质问题，为此，必需改变泄水建筑物的结构形式来满足建坝条件并改善建筑物的运行环境，通过方案比较，最后选择驼峰堰覆盖层方案。

软质岩基上一种新型船闸闸首结构的应用

结合北江濛濛枢纽二线船闸,采用BIM技术对传统的分离式、整体式闸首结构,从工程量、止水布置、可靠性及安全性、底板弯矩等方面进行对比分析,针对传统的分离式、整体式闸首结构在软质岩基上存在的弊端,提出了一种新型整体式闸首结构,该结构型式止水布置简单可靠、结构整体性好、工程量较小。

高应力软岩巷道底板锚注加固治理技术

针对祁东煤矿-500 m运输石门底板软弱破碎及高应力作用导致的严重底鼓现象,通过对其一定深度内的岩层实施锚注加固,使其固结为一个整体,与顶帮形成均匀承载结构体,经过2 a多的位移观测,底板保持完好,无明显变形。

沙坡头水利枢纽复杂地质条件下的帷幕缺陷处理经验分析

坝基处理是修建大坝的关键,处理不当会留下工程缺陷,甚至隐患。针对沙坡头水利枢纽泄洪闸及南干电站坝段帷幕缺陷问题进行了四次帷幕补强处理,并对其经验、成果进行分析,探讨在泥岩、砂岩、软岩等复杂地质条件下,如何合理制定帷幕灌浆施工方案,达到帷幕缺陷处理的预期效果,解决大坝帷幕灌浆隐患。研究结论可为其他工程提供借鉴。

大埔水电站船闸工程上引航道导航墙施工技术

在大埔水电站１００ｔ级船闸上引航道导航墙和靠船墩工程施工中，采用黄土围堰代替草土围堰，在砂卵石河滩上，用粘土置换砂卵石来形成粘土防渗幕，代替高压喷射灌浆防渗处理，在基坑排水中采用“堵、围、引”等措施，仅用１００天就优质地完成了施工任务。

擎天峰危岩体稳定性研究

"5.12"汶川8.0级地震,诱发了大量滑坡、崩塌等地质灾害。这些地质灾害不仅直接造成当地人员伤亡和财产损失,而且震后产生的不稳定变形体(危岩体)仍威胁着灾区恢复重建安置区、公共基础设施及厂矿企业的安全。结合研究区工程地质概况,对擎天峰危岩体的形成机制及失稳破坏模式做了研究,并以数值模拟对擎天峰危岩体进行了稳定性分析。

冲孔嵌岩灌注桩基在淤泥弱土地基中的设计应用

介绍柳钢360m2烧结机燃料破碎系统煤棚主厂房应用冲孔嵌岩灌注桩基础的设计计算及应用特点。

硅烷偶联剂与萘系水泥的相容性及其工程应用

为解决目前软岩支护加固只从力的平衡角度着手,需经常返修的问题。以硅烷偶联剂作改性材料,改善软岩自身力学和物理化学性质,研究其改性前后试样防水性、强度特性以及与水泥和萘系减水剂的相容性。试验结果表明:硅烷偶联剂改性试样表面疏水性增加3.5倍、防水性提高80%;强度提高程度与改性温度密切相关,80℃抗拉强度增加最大为0.94倍;硅烷偶联剂与水泥浆有良好的相容性。工程实践结果表明:压注改性水泥浆,能够有效防止矿井水对岩体的侵蚀,较好的保持了原有的物性,同时水泥浆填充围岩裂隙,改变围岩的松散结构,从而使锚杆支护系统对软岩巷道的支护效果显著提升。

深部软岩巷道锚注联合支护围岩承载机理分析

应用FLAC计算软件中的应变软化模型,通过数值计算研究了牛马司煤矿深部软岩巷道围岩应力与围岩性状的关系,提出了深部软岩巷道内、外承载结构模型,分析了承载结构的发展过程,探讨了巷道两帮承载结构与深基点位移分布的关系.将深部软岩锚注联合支护巷道两帮围岩位移分布分为松动区、锚固区、松弛区和基本稳定区4个区,松弛区围岩应力提高幅度较快,外承载结构的内边界处于该区内,基本稳定区是外承载结构的主体.提出了基于深基点位移的巷道外承载结构内边界的确定方法.图6,表4,参14.