高寒深季节冻土区膨胀土场地高铁大断面浅埋隧道人工暗挖与冻害防控综合技术

来源 :非饱和土的应力— 强度理论与变形特性学术研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dygaalove4390
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  过去,国际上未曾在寒区发现膨胀土;而今,随着我国寒区重大工程快速发展,在东北高寒深季节冻土区日益发现较多膨胀土,成因、性能、原岩等均明显不同于非冻土区膨胀土.由于国内外对高寒区膨胀土一直缺乏研究且实践经验也不多,致使近年来我国深季节冻土区膨胀土工程不断出现越来越多亟待研究解决的技术瓶颈问题.如:吉图珲铁路快速客运专线延吉段的数公里膨胀土人工路堑高边坡,2013年临近冬季完工,2014年春融期发生大范围坍塌与支挡结构破坏.高寒深季节冻土区膨胀土工程——特别是丰富浅地下水场地条件,在冻融循环-干湿循环-工程扰动等多场多因素耦合作用与互馈效应下,工程设计存在极大的盲目性,难以保证工程的顺利施工、安全运行.吉图珲铁路快速客运专线东兴隧道位于延吉市郊,属于高寒深季节冻土区膨胀土场地隧道,铁路双线大断面浅埋-超浅埋隧道(长度1.44km),场地地下水丰富且埋深很浅,人工暗挖掘进,原设计为CRD工法、工期10个月,但是由于塌方等原因而导致实际施工进度缓慢;此外,隧道浅埋-超浅埋,并且场地浅地下水丰富,加之当地冬季极端低温高寒、冻结期漫长、冻深很大且春融期短暂、快速融冻,致使隧道掘进施工中冻害防控成为另一棘手技术难题.故此,我们受托,针对这种复杂场地与气候条件,以及大断面浅埋隧道人工暗挖安全顺利施工与冻害可靠防控的技术要求,研究提出了一套新的综合技术,即隧道人工暗挖掘进的"上下分步左右同步工法"、隧道冻害防控的"可靠止水技术措施"(摒弃了来自于多年冻土区冻害防控的传统"保温理念",提出了高寒深季节冻土区冻害防控必须"可靠止水"的新理念).因此,保证东兴隧道安全快速掘进、冻害长期有效防控,进而为高寒深季节冻土区类似场地条件下同类工程建设施工与冻害防控积累了有益的技术经验、资料成果.
其他文献
"锅盖效应"是指水分在不透水覆盖层下产生富集的现象。现场观测结果表明,"锅盖效应"往往发生在地下水位较深的干旱、半干旱地区,能够导致覆盖层下土体含水率大幅度提高甚至达到饱和。另一方面,基于现有非饱和土水热气耦合迁移理论的数值计算仅能使覆盖层下土体含水量少量增加,特别是在地下水位较深时,表层含水量增加微乎其微,因此,现有理论无法给出"锅盖效应"的合理解释。针对"锅盖效应"的内在机理,本文提出了一个新
会议
采用GDS非饱和土三轴仪对干湿循环条件下的非饱和粉质黏土进行了吸力控制式的三轴排水剪切试验研究,分析探讨了干湿循环对非饱和土力学特性的影响。试验结果发现:基质吸力0、50和100kPa条件下干湿循环后非饱和土的初始剪切刚度增大,而干湿循环对基质吸力200 kPa条件下非饱和粉质黏土的力学性质则无明显影响;干湿循环对初始剪切刚度的影响随净围压的增大而逐渐减弱。在研究干湿循环对非饱和土力学性质的影响时
现有研究结果表明,孔隙比是影响土-水特征曲线(SWCC)的直接因素,而应力状态是通过孔隙比而影响SWCC的间接因素.然而文献中关于孔隙比对SWCC影响的试验研究,一般只控制了试样的初始孔隙比相同或者不同,而对SWCC试验过程中的试样孔隙比并没有加以控制.为了深入验证/夯实这一认识,以山东东营粘土为研究对象,采用应力相关土水特征曲线仪,沿预定路径压缩/回弹后,控制试样竖向应力和孔隙比在脱-吸湿SWC
土压力计算问题虽然是岩土工程中的传统研究课题之一,但对于结构性黄土而言,抗剪强度和抗拉强度是结构性黄土强度特性的两个方面,因此,黄土抗拉强度在黄土土压力计算中存在的影响需要进行合理的评价.基于建立的可综合考虑黄土抗拉和抗剪特性的联合强度理论,通过开展主动和被动相应的极限应力平衡分析,推导了主动土压力和被动土压力新的计算公式,并对该计算公式与朗肯主动土压力和被动土压力公式进行了验证和比较.研究结果表
为了揭示非饱和土在自然环境和轴平移环境两种条件下,基质吸力测试数据存在差异的原因,分别研究了表面张力系数和难充水微孔隙在相同吸力作用下对含水量的影响.一方面,表面张力系数随压力的增大而小幅减小,同一基质吸力条件下采用轴平移技术时对应的含水量较自然状态有偏小的趋势.另一方面,由于一端封闭微孔隙的存在,较高的孔隙气压力必然促使土中水进入部分难充水微孔隙,从而同一基质吸力条件下轴平移技术对应的含水量较自
黄土的湿陷性是黄土力学研究的重点也是黄土工程关注的焦点,研究的成果很多.但离心模型试验模拟地基湿陷特性方面的资料较少,本文拟在该方面做些尝试.以黄土工程特性资料极少的,而且黄土自重湿陷性强烈的新疆伊犁黄土为对象,开展了湿陷性黄土地基湿陷特性的离心模型试验模拟,将离心模型试验成果与现场浸水试验成果以及室内试验成果进行了对比,得到了湿陷试验的双线法和单线法同样适合离心模型试验、采用离心模型试验可以达到
通过对不同干密度及含水量的重塑黄土进行室内抗拉强度试验,探究轴向压裂法致使试样破坏的机理及一般规律,结果表现为黄土的抗拉变形破坏可分为4种类型:第一,高干密度低含水量,抗拉强度介于8-12kPa;第二,低干密度低含水量,抗拉强度介于4-8kPa;第三,高干密度高含水量,抗拉强度介于4-8kPa;第四,低干密度高含水量,抗拉强度介于4-8kPa,第一类、第二类破坏类型属于脆性破坏,第三类、第四类属于
本文以新疆伊犁黄土为对象,通过固结仪,在不同竖向应力作用下对原状黄土进行分级增湿试验和湿陷试验.在分级增湿试验中,研究了增湿过程中持水特性以及静止土压力系数的变化规律,提出了侧限条件下持水特性以及静止土压力系数的表达式.采用增湿水平描述增湿情况,并通过比较增湿试验(单线法)和湿陷试验(双线法)所得到的增湿水平与增湿变形系数关系曲线,验证了两种试验方法在黄土增湿变形研究中的等效性.
为了研究吸力变化及石灰改性对非饱和高塑性粘土体变和抗剪强度特性的影响,利用轴平移技术,对静力压实和石灰改性的土样开展一系列三轴试验,即各向同性压缩试验、等吸力剪切试验、等含水率剪切试验.试验用土为著名的伦敦粘土,以相同的目标孔隙比制备试样.最后,在弹塑性非饱和土框架内,根据试验结果,对吸力和石灰诱导胶结作用的影响进行评估和量化.
基于轴平移技术的压力板仪是测定非饱和土水特征曲线的最常用设备,针对传统的压力板仪进、排水管的水头差影响进气值测试精度、基底气泡冲刷以及土样初始饱和困难的不足,通过改进马氏瓶作为补水管及新型排水管设计,保证土样在干燥、浸湿实验过程中都处于零水压梯度状态,可精确测量土样进气值.提出了等弦螺旋线及进水口、排水口不等高的基座结构设计,实现了陶土板底部扩散气泡的自动排出,保证了排水量测试精度也降低了反复冲刷