既有隧道不同扩挖宽度下锚杆参数的优化

以黄山洞隧道工程为依托,通过对现场数据的监测和利用有限元分析软件Midas GTS NX进行数值模拟,分析了不同扩挖宽度下隧道拱顶沉降值、周边收敛值和围岩有效应力变化的规律,并改变锚杆的长度和锚杆间距,分析在不同锚杆长度下围岩有效应力、衬砌应力以及锚杆应力的变化规律,确定了不同扩挖宽度下最优的锚杆长度和锚杆间距.研究结果表明：随着扩挖宽度的增加,围岩有效应力由大至小依次为拱脚处压应力、拱腰处压应力、拱顶处压应力和仰拱处拉应力;拱顶处压应力随扩挖宽度的增大而减小,拱腰处压应力随扩挖宽度的增大而增大,但增大趋势不明显;受单侧扩挖方式的影响,扩挖侧的应力大于非扩挖侧;拱脚处受到应力集中的影响,其压应力随着扩挖宽度的增大而增大;扩挖宽度为1.5～2.5 m时的最优锚杆长度和间距分别为2.5 m和1.7 m,扩挖宽度为3.5～4.5 m时二者分别为3.0 m和1.2 m.     

既有公路扩挖隧道初支、二衬受力特性研究

由于目前大部分隧道老龄化严重,交通量剧增,既有隧道扩挖改造已成时代主旋律,和开挖隧道不同,隧道扩挖改造目前研究甚少。本文依托黄山洞隧道、木鱼槽隧道、天柱山隧道改造工程,以木鱼槽隧道为主要研究对像,对既有公路扩挖隧道初支、二衬的受力特性进行研究,通过Midas GTS NX软件数值模拟和现场监控数据对比分析,得出了隧道结构最不利的位置往往在局部应力集中处;初支与二次衬砌接触压力表现为先增大,再突然减小,最后缓慢增加的过程;隧道左侧部分的接触压力普遍大于隧道右侧的接触压力,并且边墙处的接触压力大于拱腰处的接触压力大于拱顶处的接触压力。对比分析了计算荷载和实际荷载分别作用下的二衬弯矩和轴力,发现在实测荷载作用下,在右侧边墙和右侧拱腰处弯矩值较大,并且二衬的弯矩和轴力均小于计算荷载作用下二衬的弯矩和轴力,这说明规范中对于深埋Ⅲ级围岩的地层侧压力系数为0.15与实际隧道扩挖工程有较大的误差。     

风化砂改良膨胀土路基施工关键问题探讨

以小溪塔至鸦鹊岭一级公路改建工程K24+700—k24+900段内风化砂改良膨胀土路基处理方案为例,根据沿线地下水位线的分布情况,对处于不同地下水位线的风化砂改良膨胀土路基提出了相应的施工处理方案,探讨风化砂改良膨胀土路基施工过程中路基基底强化处理和路基施工的方法,以及相应的施工工艺和控制要点。对该段路基进行了为期3个月的工后沉降观测,并对累计沉降进行了分析。通过观测,该段路基平均累计沉降为6.2mm,满足规范要求,证明风化砂改良膨胀土路基施工方案是可行的。     

初始含水率对风化砂改良膨胀土有荷膨胀率影响研究

探讨了利用风化砂作为改良材料抑制膨胀土吸水膨胀特性的可行性与改良效果,试验研究了风化砂掺量对改良膨胀土各项膨胀指标的影响,深入分析了在膨胀土中掺入不同比例的风化砂,改变混合料的初始含水率对有荷膨胀率的影响规律．研究表明 掺风化砂可以有效抑制膨胀土的吸水膨胀,增加风化砂的掺量,膨胀性指标参数会出现较为明显的降低;在同一初始含水率状态下,风化砂的掺入比例从0增加到10%,有荷膨胀率下降的幅度最大．改良膨胀土的有荷膨胀率随着初始含水率的增加呈指数函数下降,当初始含水率小于最佳含水率时,有荷膨胀率随着初始含水率的增加,出现比较明显的降低;当初始含水率大于最佳含水率时,如果继续增大初始含水率,有荷膨胀率的降低则表现不明显．当初始含水率相同时,在较大的上覆荷载作用下,掺风化砂对有荷膨胀的抑制效果较好．