高速铁路中深厚全风化花岗岩地基处理探讨

研究目的:高速铁路穿越深厚全风化花岗岩地段时,由于全风化花岗岩压缩性较大,再加之高速铁路对路基工后沉降的要求极为严格,因此需寻找一种深厚全风化花岗岩地基处理设计的合理方法.本文以工程实例说明了全风化花岗岩天然地基沉降计算的方法,并深入探讨了地基处理设计时应注意的问题.研究结论:室内固结试验测得的全风化花岗岩的压缩指标可信度不高,采用此指标进行地基处理设计时容易造成浪费.采用标准贯人试验获得的压缩指标相对准确,可用于进行地基处理设计,但变形模量与标贯击数之间经验关系的准确性与适用性应结合当地花岗岩特性需要进一步研究.     

某客运专线花岗岩全风化层工程特性分析研究

某客运专线穿越花岗岩全风化层地区,在工程地质勘察过程中,发现个别地段由室内试验和标贯测试得出的花岗岩全风化层的压缩模量、承载力等指标差异性较大。为保证地质基础资料的可靠性,通过分析室内试验和野外标贯测试数据,研究了该区域花岗岩的工程特性,同时选取代表性地段进行了浅层载荷平板试验,分析研究其在不同荷载应力作用下变形的特性,从而对全风化花岗岩的力学性质和变形特性进行分析和评价。综合室内试验统计指标、标贯测试、载荷试验三种方法,对该区域的花岗岩全风化层进行了综合分析,提出了合理的压缩模量和地基承载力等指标,为设计、施工提供了可靠的依据。     

花岗岩残积土中浅埋隧道修建的主要工程问题

以龙厦铁路象山隧道出口浅埋段为例,在简要介绍花岗岩残积土工程性能的基础上,重点对花岗岩残积土中浅埋隧道修建的主要工程问题及其形成机理、控制对策进行了研究.研究表明:花岗岩残积土中夹杂孤石及残积土软弱结构面发育,遇水崩解、软化、随水流失的工程特性,会给穿过该地层的浅埋隧道带来初期支护受力不均、内力增大、洞室及地表严重变形...     

花岗岩全风化层及其改良土的试验研究

研究目的:高速客运专线对路基变形要求非常严格。虽然针对全风化花岗岩及其改良土的公路路用性能目前研究较多,但能否用于高速铁路基床底层或路基本体填料的研究国内外尚不多见。基于此,本文通过大量的土工试验和理论分析,研究了花岗岩全风化层及其改良土的强度机理、压缩特性、水稳定性以及干湿循环强度衰减特性等。研究结论:通过对花岗岩全风化层及其改良土的试验研究,得出:(1)对于水泥改良土,其塑性指数随水泥剂量增加而降低;(2)随水泥量的掺加,最优含水量变化不大,花岗岩全风化层化学改良土的力学指标均有所增大;(3)经过改良之后的花岗岩全风化层能用于高速铁路基床底层或路基本体填料,这为高速客运专线花岗岩全风化层路基填料的选择和应用提供了理论依据,具有重要的理论价值和工程实用意义。     

循环动载作用下改良土路基累积塑性变形的数值模拟与试验研究

为了研究循环荷载作用下高速铁路花岗岩全风化物改良土路基的累积塑性变形特性,引入路基变形的弹塑性循环蠕变模型,进行了有限元分析并与现场试验实测值对比。研究结果表明:循环蠕变模型可以较好地模拟路基的累积塑性变形;在200万次的循环动载作用下,花岗岩全风化物改良土路基的累积塑性变形很小,所以,花岗岩全风化物经过改良以后可以用作高速铁路的路基填料,从而可以解决工程中常常遇到的弃方、借土、占地和生态、环保等方面的难题。     

全风化混合花岗岩的工程地质性质

结合混合花岗岩地区铁路工程地质勘察经验 ,通过对混合花岗岩全风化状态下工程地质性质的分析 ,提出了全风化混合花岗岩地区主要工程地质问题 ,以及风化砂砾继续风化对工程不良影响的预防及措施 ,对在全风化混合花岗岩地区铁路工程勘测、设计和施工有一定参考价值。     

某城际铁路花岗岩的工程地质特性分析研究

某城际铁路经过花岗岩地区,在工程地质勘察过程中,发现室内土工试验及原位测试得到的花岗岩全风化层的压缩模量等物理指标差异性较大,为保证地质资料的可实施性,通过分析室内试验和野外标贯测试数据,研究该区域花岗岩的工程地质特性,并选取代表性区域进行旁压试验,分析研究其在不同测试压力作用下的变形特性,从而对全风化花岗岩的力学性质和变形特性进行分析和评价。综合室内试验、标贯测试及旁压试验数据,提出合理的压缩模量及地基承载力指标,为设计、施工提供可靠的依据。     

水平旋喷技术在矿山法隧道下穿浅基础建筑物施工中的应用

在深圳地铁建设的全风化花岗片麻岩暗挖隧道施工中,常规施工方法极难控制,稍有不慎就会造成拱顶坍塌或者地面下沉,使得施工安全风险不断增大,同时也容易造成地面破坏。在深圳地铁某联络线区间段暗挖隧道施工中,由于采用了水平旋喷桩施工工艺,在暗挖隧道拱顶形成一个环状帷幕体,对原土体进行了改良,不仅克服了软弱围岩自稳性差的弱点,而且起到了抗变形、防流沙、防渗透的作用,成功地解决暗挖隧道在全风化花岗片麻岩层中近距离穿越浅基础建筑物的难题,充分显示了水平旋喷桩施工工艺在软弱地质条件下浅埋暗挖隧道开挖预支护工程应用上的优势。     

钢板桩在厦门海底隧道竖井围护施工中的应用

厦门海底隧道右线通风竖井处于浅海域,上层为淤泥混砂及粗砂层,下为全强风化花岗岩。在该地层开挖前采用环形钢板桩穿透砂层,嵌入全风化岩层中,起防渗水防涌砂作用。介绍钢板桩在厦门海底隧道竖井围护施工中的具体应用。     

拟建福厦高速铁路全风化花岗岩物理力学性质研究

研究目的:本文以拟建福厦高速铁路(DK210 200～DK 246 595)段全风化花岗岩为研究对象,对全风化花岗岩的物理力学性质进行全面研究,以期能对福厦高速铁路的设计、施工提供帮助。研究结果:该地段的桥梁桩基主要应考虑桩端持力层的变形,进行路基设计和施工时,要重点注意沉降量对工程的影响,认真检算沉降量,控制好加荷速率,提高密实度。     

浅埋大断面黄土隧道安全快速施工方案探讨

浅埋大断面黄土隧道施工易塌方,设计考虑采用侧壁导坑法,在现场施工期间,出现了施工进度慢,施做不到位引起的开裂变形甚至塌方等问题。基于浅埋大断面黄土隧道的变形特性,结合传统矿山法、新意法、预切槽法等施工方法的技术特点,提出了浅埋、大断面黄土隧道不同工况下安全、快速的施工方案。     

黄土塬区浅埋大断面隧道掌子面失稳机理研究

研究目的:高速铁路以隧道形式穿越黄土塬区时,受地下水位高、含水量大、围岩分级高、浅埋段距离长等特点的影响,隧道掘进施工中掌子面失稳及坍塌风险高。大断面黄土隧道掌子面稳定分析中,大都集中在浅埋短距离隧道的横向二维问题上,很少提到浅埋长距离隧道的纵向变形和掌子面超前稳定问题。研究结论:(1)针对黄土塬区大断面隧道掘进施工中掌子面失稳及坍塌风险,建立了利用Terzaghi松动土压力理论的三维修正分析模型,推导出了浅埋长距离隧道掘进施工中掌子面稳定性的计算公式;(2)研究了黄土隧道三台阶预留核心土工法施工中掌子面稳定性与黄土含水量之间的关系,提出了黄土塬隧道掌子面施工稳定含水量界限参考值为20%,针对性地提出了安全预防措施;(3)该研究成果可有效指导黄土塬区浅埋慢坡隧道掌子面安全施工,为浅埋长距离隧道的纵向变形和掌子面超前稳定分析和安全控制提供理论依据。     

山岭隧道浅埋偏压段综合治理技术浅谈

贵广铁路贺街隧道进口位于浅埋偏压地段,前期施工过程中各种地质灾害屡有发生,并且多次发生大型滑塌、初支侵限、结构大变形现象,对施工进度、安全、质量均产生不同程度影响,为山岭隧道浅埋偏压施工困难之典型。本文系统介绍了如何采取措施确保结构稳定性和综合治理措施以及受力转换合理性,实践证明隧道安全施工得以保证。     

铁路黄土隧道施工变形规律及预留变形量研究

为研究黄土隧道施工变形规律及预留变形量,以蒙华铁路双线黄土隧道工程施工为依托,采用现场实测和统计分析的方法分析隧道周边位移变形规律,以确定黄土隧道设计预留变形量。双线黄土隧道施工的变形规律表现为:隧道开挖时,拱顶下沉和周边收敛发展较快,仰拱封闭后,变形趋于稳定;隧道拱顶下沉大于周边收敛。Ⅳ级围岩黄土隧道下沉速率集中分布在5 mm·d~(-1)以内,部分深埋断面速率大于5 mm·d~(-1)。Ⅴ级围岩黄土隧道深埋时,拱顶下沉较小,速率集中分布在5 mm·d~(-1)以内;浅埋时,部分断面拱顶下沉超出设计预留变形量,速率在15mm·d~(-1)以内;其表现出的特点是:浅埋变形大,速率大。净空变形特征值的均值在浅埋时为4.1,深埋时为2.2。Ⅳ、Ⅴ级围岩黄土隧道设计预留变形量建议值分别是8~10 cm、12~15 cm。     

郑(州)西(安)客运专线高桥隧道变形原因浅析

研究目的:多座大断面黄土隧道在施工过程中均出现了不同程度的地表裂缝,尤其在隧道浅埋偏压段更为突出,因此对大断面黄土隧道进行深入调查及针对大断面黄土隧道的施工方法,支护结构和围岩的应力、变形情况、地表裂缝情况开展研究是很有必要的。研究结果:确定隧道产生变形的原因是由于黄土结构相对疏松、施工开挖面大、施工工艺控制不严格且隧道变形地段存在偏压等原因造成的,从而提出大断面黄土隧道在浅埋段宜采用短进尺,强支护,快封闭,勤量测,二衬紧跟的施工原则,并做好地表及拱顶下沉检测工作。     

浅埋矿山法隧道施工对地表建筑物的影响研究

浅埋隧道施工对地表建筑物的影响,主要与隧道断面和埋深、围岩物理力学性质、施工方法及隧道和建筑物的空间相对关系直接相关。基于莞惠城际铁路松山湖隧道下穿建筑物区段工程,为预测浅埋隧道施工对地表建筑物的影响范围以及影响程度,以隧道埋深、建筑物基础类型、隧道与建筑物空间关系等多种因素为可变参数,建立大量力学模型,通过数值模拟分析,得到隧道围岩变形规律,并以此为基础分析隧道开挖对地表建筑物变形的影响。结合工程经验,建立划分隧道对地表建筑物影响范围的分区和控制标准,提出相应的影响范围判定经验公式。     

深埋富水全风化花岗岩中长距离水平旋喷桩试验与分析

厦深铁路梁山隧道因在DK96+495~DK96+535段穿越L7深埋富水全风化花岗岩软弱带,为全线的控制性工程。为穿越该软弱带,经过技术与经济论证,最后决定采用全环水平旋喷桩超前预加固技术。为确保长度达40 m的水平旋喷桩在该地层中的可实施性,进行了本次现场试验。通过试验,得到试验桩平均桩径51.5 cm,平均桩长43 m,桩体平均强度3.2 MPa,并根据试验结果改进了部分施工工艺。采用该技术顺利通过了L7深埋富水全风化花岗岩软弱带,并施作了衬砌结构,实践证明,通过试验得到的长距离水平旋喷桩加固技术是成功的。     

非均匀收敛随机介质模型对浅埋隧道施工引起地表沉降预测研究

针对软弱土层中的浅埋大跨隧道在施工过程中出现的初支变形、断面底部隆起等现象,通过对原有的断面收敛模式进行修正,提出考虑初支变形与断面底部收敛的统一收敛模式,并以单洞及双洞椭圆隧道为例,推导出该种收敛模式下隧道施工中产生地表沉降的随机介质法预测公式,应用遗传-蚁群混合算法(GA-ACA)解决该预测模型的参数反演计算问题。为验证该模型对浅埋隧道地表变形预测的准确性,以乌鲁木齐地铁1号线三—新区间某典型断面为例,分别使用均匀收敛、底部为0、底部非0以及统一收敛模式等4种收敛模式进行参数反演,并将反演结果与现场监测结果做对比,研究结果表明:统一收敛模式与隧道断面实际变形规律更加吻合,其预测精度要比不考虑初支变形与断面底部收敛时的预测精度更高,即对浅埋、超浅埋隧道而言,初支变形以及底部隆起等现象对地表变形预测结果产生的影响不可忽略。     

浅埋软弱地层隧道围岩稳定性分析及综合施工技术

结合沪昆铁路客运专线野火芽隧道工程实例,针对浅埋软弱地层隧道施工,进行了围岩稳定性分析,提出关键施工技术原则,采取了优化浅埋段护拱结构,地表注浆、中管棚无硐室法超前支护、控制安全步距等技术工艺措施,并结合地质超前预报、监控量测资料,及时调整优化施工工艺和参数,顺利完成了隧道浅埋段的施工。     

浅埋大跨径隧道施工技术

根据仰口隧道浅埋区的复杂地质条件,采用了较为安全的双侧壁导坑法开挖,这种施工方法有其自身的诸多优点,在开挖时,它的断面是分为多个工作面施作,每一个开挖工作面在初支作用下立即形成应力闭合状态．充分利用围岩的自承能力,很好控制了整个施工过程中的应力变形量,为施工创造了良好的经济和社会效益。