西部交通建設科技項目"黃土地區公路修筑成套技術"課題土工布,由陜西、甘肅、寧夏交通廳有關單位和交通部公路研究所、長安大學聯合承擔,根據黃土地區高等級公路建設中亟待解決的關鍵技術問題,分12個專題進行研究,經過近三年的工作,課題研究內容基本完成,有效地指導了黃土地區高等級公路的設計與施工,取得了良好的經濟效益,主要體現在:
根據黃土特性,首次開展了大規模現場浸水入滲試驗研究,結合室內試驗對比,采用數值仿真分析方法,對黃土的浸水特性進行了研究,給出了黃土浸水時水分遷移特性和增(減)濕時黃土的強度和變形規律,建立了描述增(減)濕時黃土強度與變形的力學模型,推導出黃土浸水時水分遷移方程,奠定了正確評價黃土地基強度與變形的理論基礎,為黃土地區公路路基設計提供了依據。
根據上述研究成果,在閻(良)~禹(門口)、黃(陵)~延(安)高速公路濕陷性黃土地基處理中,按照局部消除濕陷性處理思路,采用表層沖壓結合灰土防水方法進行地基處理,較強夯技術處理方法降低工程造價45%左右,節省投資1.2億元。
結合公路工程特點,進行了黃土地基承載力試驗方法的現場對比試驗,提出了采用螺旋板方法確定黃土地基承載力,建立了相應的計算公式及其與平板載荷試驗方法的對應關系。在此基礎上,給出了不同地區黃土地基承載力的參考值,該種確定地基承載力方法提高了工作效率,解決了現場試驗耗時價高的難題,為施工質量跟蹤檢測提供了技術保證。
應用螺旋板測試方法,在祁(縣)~臨(汾)、閻(良)~禹(門口)高速公路現場進行了測試,結果表明,工作效率提高3~5倍,測試費用降低30%。
在現場病害調查的基礎,劃分了黃土地區公路路基路面病害類型,對病害機理和各種病害處治方法進行了適應性分析。針對軟黃土地基加固,根據復合地基理論,提出了低強度樁~柔性筏基處理思路,完善了設計方法,確定了參數取值范圍;對于邊坡病害,提出了植物復合防護方法,給出了相應的設計方法;對于高填路堤不均勻沉降,總結了高填路堤沉降規律,推導了沉降計算公式,提出了不均勻沉降控制措施;對于路面病害,提出了路面材料合理配比及路面結構設計方法,有效指導了路基路面處治工程的設計和施工。
在黃土隧道修筑技術方面,以現場測試和試驗為手段,結合數值仿真分析,對黃土隧道圍巖壓力及結構受力進行研究。提出了深埋與淺埋黃土隧道的界定標準,推導出了淺埋黃土隧道圍巖壓力計算公式,給出了初期支護與二次襯砌荷載分擔比例。對現有隧道結構型式進行了優化,僅此一項,即可降低工程造價20%。針對黃土地區隧道圍巖分布特點,解決了黃土與泥巖交界處飽和黃土圍巖施工技術難題,在總結現有隧道病害處治經驗的基礎上,提出了公路黃土隧道病害處治技術措施,有效地指導了施工。
在黃土隧道修筑技術方面土工布,以現場測試和試驗為手段,結合數值仿真分析,對黃土隧道圍巖壓力及結構受力進行研究。提出了深埋與淺埋黃土隧道的界定標準,推導出了淺埋黃土隧道圍巖壓力計算公式,給出了初期支護與二次襯砌荷載分擔比例。對現有隧道結構型式進行了優化,僅此一項,即可降低工程造價20%。針對黃土地區隧道圍巖分布特點,解決了黃土與泥巖交界處飽和黃土圍巖施工技術難題,在總結現有隧道病害處治經驗的基礎上,提出了公路黃土隧道病害處治技術措施,有效地指導了施工。
建造土工格室有高強度的熱塑性片材構成