郑西客运专线路基黄土填料水泥改良试验研究

通过大量的水泥改良黄土室内试验及理论分析,研究不同配合比下水泥改良黄土的击实特性、压缩特性、强度特性及水稳性,分析并得出影响改良黄土强度变化的主要因素有改良土体的含水量、水泥配合比以及改良土的养护龄期等。试验结果表明,经水泥改良后黄土的压缩性、强度及水稳性均得到很好的改善,满足设计要求,最终论证水泥改良黄土作为路基填料的可行性。     

特大断面硬岩隧道爆破开挖技术研究——以丰宁隧道Ⅱ级围岩段为例

为验证特大断面硬岩隧道爆破空孔布置形式及爆破参数选取的合理性,并解决现场试爆造成的危险系数增加和费用增高等问题。对丰宁隧道Ⅱ级围岩段采用ANSYS/LS-DYNA有限元模拟软件,模拟了中间空孔和四周空孔2种布置形式的直眼掏槽方案,分析爆破应力波传播规律及岩石破坏情况,确定前者为优选方案;利用光面爆破技术,确定周边眼合理参数;结合现场观测数据,评价爆破效果。证明"中间空孔布置的直眼掏槽+合理的爆破参数"设计是合理的,且数值模拟技术可有效降低成本,其研究成果可为类似工程提供参考。     

多年冻土区路堑爆破开挖技术研究

通过浅孔爆破和深孔爆破试验,初步解决了在高原多年冻土地区进行路堑爆破开挖的合理钻孔机具、孔网参数、炸药单耗以及爆破规模的选取问题.     

客运专线水泥改良黄土路基填料填筑试验研究

根据郑西客运专线黄土填料水泥改良室内试验结果,选取6%水泥改良黄土路基填料进行现场填筑压实工艺及检测试验研究.通过水泥改良黄土时效性试验,确定以3 h对应的最大干密度作为最终压实检测指标;采用不同压实工艺对不同厚度改良黄土填料进行压实试验,得出选定水泥改良黄土路基填料松铺系数为1.1～1.2,松铺厚度为20～30 cm,最优含水率为12%,最佳的碾压方式为静压1遍、弱振1～2遍、继续静压2～3遍.路基沉降长期观测及工后沉降预测结果表明,在满足压实系数0.95的条件下,水泥改良黄土路基本体的平均沉降率为0.24‰,满足铺设无砟轨道路基的设计要求.     

复杂条件下单改双线隧道拆除扩挖控制爆破技术

研究目的:保证宜万线铁路隧道在复杂地质条件下单线改双线施工时,围岩与支护结构体系有良好的稳定性、扩挖效果和施工安全,以取得良好的经济和环境效益.研究结论:(1) 采用控制预裂爆破技术,分段分部位拆除二次衬砌支护结构,并对断面实施台阶式和全断面式扩挖光面控制弱爆破,通过控制炸药用量、建立多个临空面、改善传播途径和应用非电毫秒微差起爆网络等一系列技术措施达到了减震目的;(2) 对爆破振动进行实时监测,表明:监测的数据结果符合过程和目标控制,取得了很好的效果,实现了宜万地区岩石破碎、岩溶发育、埋深浅等恶劣条件下新建隧道按"先单线成洞,后爆破拆除扩挖成型"顺序下的成功修建.     

大跨度复杂结构桥梁施工全过程结构空间受力特性研究

研究目的:通过建立施工全过程时效和路效分析的三维非线性模型,对大跨度V形连续刚构拱组合结构桥的施工全过程空间受力特性进行研究,解决以往的桥梁设计和施工监控采用的计算方法不能有效分析混凝土箱梁的剪力滞、扭转和畸变等引起的截面应力分布不均匀问题。研究结论:分析了大跨度V形连续刚构拱组合结构桥施工全过程主梁截面顶板纵向正应力、横向压应力、腹板剪应力等截面空间应力分布和变化规律,其表现在:主梁截面顶板纵向正应力沿横向分布呈显著的不均匀性,剪力滞效应明显,与初等梁理论的预测值相异;主梁横向压应力普遍不大,且顶板应力分布不均匀程度大于底板;单箱双室截面梁三腹板剪应力分布连续变化,且中腹板的剪应力略大于边腹板剪应力,整体具有较好的规律性;施工全过程主梁纵向正应力包络线体现了最大拉应力和最大压应力的施工工况,为施工控制提供了理论基础。     

浅埋大跨隧道穿越楼群控制爆破及监测分析

研究目的:结合胶州湾海底隧道连接线隧道下穿城市楼群爆破施工,对爆破振速进行监测并对监测数据进行分析,保证地面楼群的结构安全,同时对隧道施工过程中的控制爆破技术进行总结,为类似工程提供借鉴经验。研究结论:通过现场实践证明浅埋大跨隧道下穿城市楼群施工过程中,采用超前小导坑分部开挖控制爆破技术在保护地表建筑物安全方面效果是比较理想的;开挖过程中的爆破监测数据分析结果表明,爆破最大振速和主振频率均在允许控制范围内,爆破参数选择合理。采用三重复合式掏槽方式能够有效提高工效,控制单段最大装药量,降低爆破振速,有利于地面建筑物的保护。     

浅埋不良地质条件下小净距隧道掘进与减振爆破技术研究

研究目的:研究重庆轻轨新郑区间浅埋、上软下硬地层、软弱夹层岩柱等不良条件下小净距隧道掘进和爆破减振技术,保证围岩与支护结构的稳定性、光爆良好效果和地下管线安全。研究结论:(1)洞口回填松软土层浅埋地段采用超前大管棚支护,并对Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ四种围岩段,采用正三台阶、正二台阶预留核心土、正二台阶及全断面开挖方式,配合采用光爆技术,适合浅埋不良地质条件下双隧道净距仅5.8 m情况下小净距隧道修建;(2)小净距隧道爆破中掏槽孔爆破产生的振动强度最大,通过对不同地质段采取预裂光面爆破和预留光爆层爆破两种方法,掏槽眼分别采取五梅花中空直眼掏槽及斜眼掏槽方法,实测地面测点振速1.8 cm/s,相邻洞内边墙衬砌振速11.02 cm/s,爆破振速满足规程要求,且确保了光爆效果,减振爆破技术可行。     

大跨度连续刚构桥Ⅴ型墩施工过程仿真技术研究与应用

在修建广珠城际铁路小榄水道特大桥工程中,研究了Ⅴ型连续刚构拱组合桥Ⅴ型墩在施工过程中非线性三维实体仿真技术及应用.三维仿真模型的建立综合考虑了Ⅴ型墩复杂施工体系的转换过程和梁部三向预应力,并采用有限元计算方法,以ANSYS 10.0软件为开发平台,通过"单元生死"、节点耦合、线性约束和等效荷载计算等方法,对Ⅴ型墩施工过程的7个主要工况进行了仿真分析,研究了Ⅴ型墩的空间静力特性和变化规律,指导开展了Ⅴ型墩斜腿临时预应力索张拉、临时施工支架和斜腿应力的实时监测,对保证桥梁结构和施工安全起到重要作用.     

大跨度连续刚构桥V型墩施工过程仿真技术研究与应用

在修建广珠城际铁路小榄水道特大桥工程中，研究了V型连续刚构拱组合桥V型墩在施工过程中非线性三维实体仿真技术及应用。三维仿真模型的建立综合考虑了V型墩复杂施工体系的转换过程和梁部三向预应力，并采用有限元计算方法，以ANSYS10.0软件为开发平台，通过“单元生死”、节点耦合、线性约束和等效荷载计算等方法，对V型墩施工过程的7个主要工况进行了仿真分析，研完了V型墩的空间静力特性和变化规律，指导开展了V型墩斜腿临时预应力索张拉、临时施工支架和斜腿应力的实时监测，对保证桥梁结构和施工安全起到重要作用。