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2005年  第24卷  第2期

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综述
岩溶路基病害与处置技术国内外研究现状
母进伟, 雷明堂, 梁军林, 石连富
2005, 24(2): 89-95.
摘要:
随着我国西部大开发战略的实施,岩溶问题已成为南方岩溶地区突飞猛进的公路建设,特别是高速公路建设面临的主要地质问题。本文以近年来国内外与岩溶有关的公开出版的最新研究成果为基础,针对目前与岩溶路基病害处置密切相关的隐伏岩溶的探测技术、岩溶洞穴稳定性与风险评估、岩溶塌陷的试验测试、岩溶塌陷监测预报以及岩溶病害的防治方法等方面,系统总结了国内外学者的最新研究现状。最后,在分析国内外差距的基础上,提出我国岩溶路基病害防治技术的研究应包括岩溶路基病害的分类和处置方法体系研究、路基病害发育过程的大型模型试验研究、隐伏岩溶地球物理探测方法的有效性研究、高新技术在高风险区岩溶路基变形破坏监测中的应用研究等方面。
工程地质
岩溶水作用下填石路基稳定性模型试验研究
蒋小珍, 雷明堂, 李瑜, 戴建玲, 蒙彦
2005, 24(2): 96-102.
摘要:
以广西水南高速为工程依托点,通过大型岩溶塌陷物理模型试验室,针对岩溶区填石路基中不同岩溶形态的处置方式,模拟研究岩溶水对填石路基的稳定性问题。试验中,重点研究了四种结构: 填石级配型、(片石+ 级配碎石+ 土工布+填石)型、反滤层型、(土+ 填石)型,它们分别对应岩溶水对填石路基侵蚀问题及填石路基的稳定性问题,漏斗、落水洞的处理及土工布防止细粒土流失引起路基变形问题,溶洞填充物的流失问题,岩溶水对粘土路基潜蚀问题及石牙地基的处理。试验结果表明,地下水位变化的瞬时速度对填石路基的稳定性具有重要意义,不同的处置方法在抵抗地下水冲刷方面有显著区别。
基于龚帕斯生长曲线的高填石路堤沉降规律分析
赵明华, 吴建宁, 陈昌富, 刘江波
2005, 24(2): 115-118.
摘要:
高填石路堤的沉降变形过程一般为从填石体施工期的瞬时变形到进一步的蠕变变形,其沉降变化规律与龚帕斯生长曲线变化规律相似,有着较为明显的出生、成长、成熟和衰老的阶段。通过对龚帕斯生长曲线模型的合理取值,可较好的利用该沉降分析模型来拟合和分析高填石路堤的沉降数据,并且可以反映出沉降的发展变化趋势,作出沉降预测。
高填石路堤参数进化反演研究
陈昌富, 李刚, 曹文贵
2005, 24(2): 119-123.
摘要:
采用邓肯- 张非线性模型描述填石体的力学特性,引入遗传算法和有限元分析,建立了填石体本构模型参数的进化反演方法。最后结合某高填石路堤施工期实测沉降数据进行参数反演,并利用反演参数对类似断面进行了施工期沉降预测。结果表明,利用反演参数计算得到的施工期沉降值与实测值较为吻合,为制定合理的路堤填筑计划提供了依据。
高填石路堤模型密实度动测方法的研究
于德介, 赵明华, 赵江, 吴建宁
2005, 24(2): 124-127.
摘要:
通过在高填石路堤模型上的密实度动测实验,提出了用修正单模态法测试衰减系数评价压实效果的方法,并将修正单模态法与冲击响应频谱法、动刚度法做了对比。试验结果表明,衰减系数基本能够反映路堤压实过程中的平均沉降量。此外,实验还进行了附加质量法测试,其结果表明附加质量法测得的参振质量也基本能够反映填石路堤修筑压实后达到的密度,最后还给出了参振质量与高填石路堤密度之间的回归公式。
广西河池水任至南宁公路岩溶路基病害特点及防治技术
邓家喜, 王浩, 韦明
2005, 24(2): 128-134.
摘要:
裸露型岩溶地区强烈发育的岩溶地质现象给公路路基施工造成困难,处理不当将产生种种严重病害而影响到公路路基结构的正常使用。通过对病害成因分析,认为形态极不规则的岩溶岩体和多变的岩溶水是造成病害的根本原因,提出了以尺度划分原则选取病害处理措施的方法,总结出了9种病害防治措施。
填石路堤变形观测方案设计与实施
彭建国, 刘小明, 刘江波
2005, 24(2): 135-139.
摘要:
本文介绍了“西部项目”中现场试验路段填石路堤变形观测的设计和实施过程;针对填石路堤进行沉降观测存在的问题与监测中所采用的观测方法和设备进行了讨论,并对其设计及实施过程进行了研究。观测结果分析表明,所提出的实施方案及观测方法可行,结果可靠,对填石路堤变形观测工作有一定的实用价值。
喀斯特地区嵌岩混凝土摩擦桩的反算
梅世龙, E.C.Drumm, 黄宝山, 何文斌, 左刚
2005, 24(2): 140-146.
摘要:
云南南盘江大桥为7跨预应力钢构连续桥, 1、2号墩为桩基,采用人工挖孔灌注桩。No. 2嵌岩桩底下部12m处为强风化白云岩。对拟定的端承区域勘探发现在桩底的岩石- 混凝土接触区域有一溶洞,溶洞高约20m,垂直发育,洞底有粘土、碎石土充填,结构松散,粘土为软塑状。东南大学采用与O-cel l试验类似的平衡内部千斤顶系统进行了桩的荷载实验。O-cell试验安装在距桩底12m处,即靠近桩下部的弱风化与强风化岩石之间的接触区域。本文阐述了O-cell试验数值分析中用来反算桩体/岩石交接区域特性的部分。采用的数值分析软件为BAQUS,版本6. 4 ( ABAQ US, 2004) 。同时采用二维轴对称模型来对桩径2. 5m、桩长49m的钻孔桩进行O-cell试验数值模拟。假设加载的钻孔桩的变形与屈服发生在混凝土桩体与岩石的交接区域,混凝土桩为线弹性,强风化白云岩与弱风化白云岩为弹- 塑性,并可用Drucker- Prag er 模型( ABAQUS, 2004)表示,对岩石和混凝土- 岩体接触面的特性进行反算,然后用反算结果模拟桩顶荷载特征。数值模拟计算和现场载荷试验检测的载荷- 位移曲线对比表明,除了非弹性和永久变形外,整个向上与向下的变形与试验检测到的值基本相同。这主要是由于接触面模型的弹性性质所决定的,即它在卸载过程中会将滑动的接触面复原;而永久变形是岩体-混凝土接触面屈服的结果。必须指出的是,由于桩的承载力相对较高( 2. 5m桩径,嵌岩长度37m) ,试验不能达到最终荷载, 所以检测到的变形也较小( <10mm)。分别在桩端、O-单元荷载盒上37m处检测向上弯沉,并将结果与O-单元荷载盒顶部的弯沉作比较。结果发现,由于桩是由O-单元荷载盒底部向上加载,所以桩端的弯沉预计比O-单元荷载盒的弯沉小约5mm。这一差值几乎等于施加荷载状态下无限制(Δ= P L /A E )桩体的理论弹性缩短量。通过O-cell现场试验可以有效地观测加载状态下荷载弯沉反应情况和调整或校准数值分析中的材料模型,并可将之推广应用到相同地质条件下类似项目施工的其它桩的反应过程中。此外,还可以通过溶洞区域中的高承载力桩的O-cell试验结果来构建桩体摩擦反应的模型; 在模型摩擦反应基础上,可以估计桩端预计的变形反应值; 在交接面反应中,可以采用正弦接触面有效地引入人工粘结和表面粘结。
岩溶地区桩基承载性能试验研究
金书滨, 黄生根, 常仲昆
2005, 24(2): 147-151.
摘要:
结合岩溶地区两个工程实例的静载荷试验和应力测试结果,对桩的荷载传递特性进行了对比分析,桩端岩溶对桩承载特性的影响,不仅表现为对桩端阻力的影响,对桩侧摩阻力也会产生影响。应用有限元方法分析了桩端岩土对桩承载力的影响。计算结果表明,桩端岩土的变形模量对承载力影响很大;随着变形模量增大,承载力将大幅提高。
冲击压路机在填石路基中补强压实的应用
卢达, 邓家喜, 郝纯中
2005, 24(2): 152-155.
摘要:
通过对填石料的压实特性分析以及振动压路机、冲击压路机在填石路基压实中的试验对比,提出填石路基要达到较好的密实状态,必须选用大功率的压实机械,而采用冲击压路机对填石路基进行15~ 20遍的补强压实,则可以较大幅度的提高路基密实程度,减少填石路堤的工后沉降,这对填石路基的长期稳定有很重要的意义。
溶洞顶板稳定性影响因素正交有限元法分析
张林, 杨志刚, 钱庆强, 唐绍辉
2005, 24(2): 156-159.
摘要:
随着岩溶地区兴建越来越多的公路工程,岩溶地基稳定问题已成为公路工程建设中的突出问题,其中又以溶洞的影响最为显著。采用正交弹塑性三维有限元法评价了各因素对溶洞顶板稳定性的影响程度(敏感度)。分析结果表明: 影响溶洞顶板稳定性的主要因素为顶板岩层厚度、岩体力学特性和溶洞宽度。
环境地质
岩溶地面塌陷监测技术与方法
李瑜, 朱平, 雷明堂, 蒋小珍, 戴建玲, 蒙彦
2005, 24(2): 103-108.
摘要:
重点阐述地质雷达和岩溶管道裂隙中的水(气)压力传感器自动监测两种监测技术的原理及在岩溶塌陷监测中的应用,对光导纤维监测技术的原理及其在岩溶塌陷监测、预报的应用前景进行了展望。同时分析、说明了三种塌陷监测方法的优缺点和适用条件: 地质雷达监测费用昂贵,适用于短距离、小范围监测;光纤监测法适用于各种线状工程监测;岩溶管道裂隙中的水(气)压力传感器自动监测法则适用于由地下水触发的塌陷的监测。
溶地区公路建设对地下水环境的破坏形式及其保护策略研究——以贵州高原为例
程星, 郭明, 石方红
2005, 24(2): 164-168.
摘要:
通过对贵遵高速公路、老贵遵路、贵新路、兴关路、贵毕路、贵黄路、水黄路、水威路、以及在建的清黄路、崇遵路等水环境破坏的野外调查,总结出了贵州岩溶地区公路建设中地下水环境破坏的6种形式,即改变水流方向、阻断地下水补给源、截断地下水的径流路径、封堵地下水的排泄口、施工爆破造成的水环境破坏、复合型的水环境破坏类型,并结合不同岩溶地貌类型提出了相应的保护策略。
技术方法
GIS在高速公路岩溶路基病害研究中的应用—— 以水任—南宁高速公路为例
戴建玲, 蒋小珍
2005, 24(2): 109-114.
摘要:
随着人口的增长、经济的发展,一些新高速公路的建设不可避免地经过岩溶发育地区,水任- 南宁高速公路No. 4合同段大约有10km穿过岩溶极为发育的岩溶谷地,下伏著名的地苏地下河系,对路基的稳定性造成巨大威胁。本文以该路段为例,从多源空间数据的管理、数据可视化、动态分段、数据查询、空间分析和专题地图制作等方面介绍GIS在高速公路岩溶路基病害研究中的应用。
地质雷达在公路隧道超前地质预报中的应用
方建立, 应松, 贾进
2005, 24(2): 160-163.
摘要:
在公路隧道施工中,由于勘察设计的局限性和隧道围岩地质条件的复杂多变性,施工人员对隧道掌子面前方的不良地质情况往往了解不清,致使隧道掘进过程中局部地段经常出现塌方、涌水等地质灾害,导致人身伤亡,工期延误,造成巨大的经济损失。因此,在公路隧道施工中进行超前地质预报就显得十分重要。本文以崇- 遵高速公路夏家庙隧道掘进超前地质预报为例,介绍了地质雷达方法在溶洞等不良地质灾害预报中的应用。

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《中国岩溶》编辑部
2022年4月20日