浅埋偏压隧道衬砌受力特征及破坏机制试验研究

运用相似理论及弹性力学基本方程,推导得到模型试验的相似准则,并对其试验方法进行具体设计。通过开挖模拟15°,30°,45°这3种偏压角模型隧道,对浅埋偏压隧道围岩压力、衬砌结构应力的动态变化规律和分布形式以及衬砌和围岩的破坏机制进行系统研究。研究结果表明:隧道在开挖过程中,围岩压力及衬砌内力均随开挖而持续变化,在开挖面附近,围岩应力释放明显,表现出显著的偏压特征和时空效应现象;随着偏压角增大,浅埋侧围岩压力逐步减小,而深埋侧围岩压力增大;"规范法"关于浅埋偏压隧道围岩压力的计算低估了荷载的偏压特征,欠安全;偏压荷载的存在改变了结构的受力状态,不同位置的破坏形态和破坏类型差异明显,且受偏压角度的影响,在实际施工过程中应对衬砌结构的表观形态发展特征进行密切观测,以采取针对性处治措施;全施工阶段围岩的破坏过程可描述为局部位移变形→深埋侧浅表受拉开裂→深层剪切滑移,其破坏形态为以隧道为顶,边仰坡线为底的倒锥形体,且破裂角受偏压角的影响,浅埋侧破裂角较规范值小,而深埋侧破裂角大于规范值,从破坏形态上亦说明"规范法"低估了偏压特征。

压实红黏土三轴蠕变特性试验及模型研究

利用SLB-1型应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪对中石油云南石化铁路专用线高填方路基的压实红黏土进行了一系列三轴蠕变试验,着重研究了压实红黏土在不同围压、不同应力水平以及不同排水条件下的蠕变特性。结果表明:围压、应力水平和排水条件对压实红黏土的蠕变特性均有显著影响;压实红黏土总体呈现衰减蠕变特征;不排水情况下得到的应力应变等时曲线具有明显的非线性特征,且曲线成一曲线簇,具有“归一化”现象,而在排水情况下则呈一定线性关系;并根据应力应变曲线确定了压实红黏土的长期强度为瞬时强度的0.54~0.72倍。基于不排水蠕变试验数据,建立适合该地区压实红黏土的经验蠕变模型,通过与Burgers模型对比发现,该模型参数少、易获取,且对试验数据拟合效果优于Burgers蠕变模型。

对西部地区铁路信号挖潜改造的研究

本文针对西部地区提速改造,从提高机车信号可靠性、机车信号逐步替代主体信号、完善提速道岔、合理延长列车进路接近区段、加强提高微机监测功能等重要方面,进行了研究探讨,提出了见解和办法。

基于递归图理论的沉降时间序列可预测分析

在实际沉降监测中,由于不确定性因素的影响,导致基于实测沉降数据的工后沉降预测误差较大。采用递归图和递归定量分析方法对沉降时间序列的可预测性进行分析,选择出预测效果好的沉降时间序列,进行准确的工后沉降预测。通过对无砟轨道整体道床的沉降时间序列进行可预测性分析得出:(1)沉降时间序列具有混沌特性;(2)沉降时间序列的递归图颜色分布越规律、色彩深浅变化越均匀,沿着主对角线出现的白色区域越小,沉降时间序列的可预测性越强;(3)通过提取递归定量指标随时间变化的曲线,可以直接确定预测时间起点;(4)利用递归图求取二阶任意熵作为沉降时间序列的可预测步长因子,可推算出预测效果最佳的沉降时间序列。

昆明地区压实红黏土抗剪强度特征研究

对昆明地区压实红黏土开展直剪与三轴试验,研究了压实红黏土在不同含水率与压实度状态下的抗剪强度特征。结果表明:压实红黏土的抗剪强度随着含水率的增加而降低,随着压实度的增大而增大;黏聚力跟内摩擦角均随着含水率的增大而减小、随压实度增大而增大;含水率小于最优含水率时,含水率的变化对黏聚力影响较大,当含水率大于最优含水率时对黏聚力影响相对较小;压实红黏土的抗剪强度跟含水率以及压实度成线性关系。两种试验结果得到的抗剪强度参数变化趋势相同,但数值差别较大,直剪试验得到的黏聚力为三轴试验的0.58倍,内摩擦角为三轴试验的1.34倍。

严重含盐环境对隧道的危害机理及综合防治技术

含盐地层在我国分布广泛且近年来对隧道工程建设影响越来越大,文章依托既有成昆铁路、瓦日铁路、新建成昆铁路永仁至广通段、在建玉磨铁路等盐岩地层隧道工程实例,分析了含盐地层隧道衬砌侵蚀劣化的主要影响因素及衬砌混凝土盐侵蚀劣化机理,并结合现场施工情况提出了严重含盐环境隧道修建关键技术及行之有效的综合防治技术措施,可为类似工程地质条件的隧道工程建设提供借鉴。

昆明地区压实红黏土蠕变特性研究

红黏土的工程特性地区差异很大,针对昆明地区高填方压实红黏土,对其在不同压实度、不同含水率与不同竖向荷载条件下进行了长期单轴蠕变试验来研究其蠕变特性。研究结果表明：在压实度大于92%时,压实度对蠕变影响不大;对在同一压实度情况下,当含水率低于21.26%时,压实红黏土蠕变随含水率的增大而变化较小,当含水率超过这一值时,蠕变随含水率的增大而增长较快。为了进一步分析含水率对压实红黏土蠕变的影响,引入次固结系数,发现同一压实度下,在含水率15.83%~21.26%区间内存在沉降最小含水率,并通过建立蠕变模型,计算工后沉降量,确定其沉降最小含水率为18.33%,低于最优含水率20.77%。

交通荷载作用下安宁地区超固结重塑红黏土的动力特性试验研究

针对中石油云南石化铁路专用线高填路基填料红黏土,通过GDS振动三轴仪进行了一系列不同超固结比、围压、动应力幅值条件下重塑红黏土的循环加载动三轴试验,重点分析了不同因素对该地区超固结重塑红黏土的临界动应力、累积轴向动应变、动弹性模量以及动强度的影响规律。试验结果表明:超固结重塑红黏土在交通荷载作用下的临界动应力随超固结比、围压的增大而线性增大;超固结重塑红黏土的动强度与超固结比、围压成正比关系,循环振动次数对超固结红黏土的动内摩擦角影响较小,而对动黏聚力影响较大。上述试验结果可为该地区超固结重塑红黏土作为路基填料的工程提供一定实用价值。