超大断面小净距隧道方案优化研究

针对超大断面小净距隧道在施工效率和稳定性方面的矛盾,为了实现此类隧道的安全、快速修建,依托济南二环南路东延线浆水泉隧道工程,采用数值分析、现场实测与验证等方法,以特征点沉降、夹岩应力、初支安全度和屈服接近度四个物理量为评判指标,对不同方案的超大断面小净距隧道的施工力学行为进行研究,完成了浆水泉隧道进口段的方案优化工作。分析结果表明:不同方案的浆水泉隧道后行洞开挖均会对先行洞产生影响,按影响程度由大到小排序为两台阶法三台阶法CD法CRD法双侧壁导坑法,但多指标的影响度显示双侧壁导坑法未显著优于CD法和CRD法;从施工效率方面综合考虑,建议选用CD法进行施工。现场实践表明:CD法施工方案可以满足该段的围岩稳定性要求,从而有效缩短工期、降低成本,产生较好的经济效益和社会效益。基于多指标分析所形成的优化方法和实践经验可为类似地质条件下的超大断面小净距隧道的设计和施工提供技术和理论指导。     

铁尾矿沥青混合料的路用性能研究

铁尾矿是主要工业固废之一,其堆放造成了严重的土地浪费和环境污染,将其用于沥青路面建设是高质量、规模化利用的有效方式。为考察铁尾矿沥青混合料(IT-AC)的路用性能随铁尾矿体积掺量的变化规律,本工作设计了不同铁尾矿体积掺量的IT-AC,并进行马歇尔试验、车辙试验、浸水车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验和动态模量试验。结果表明,铁尾矿的主要化学成分是SiO₂且含量超过65%(质量分数),属酸性集料,其压碎值与磨耗值均偏高;铁尾矿表面比天然集料具有更多的空隙,吸附了部分沥青,因此IT-AC的沥青用量随着铁尾矿体积掺量的增加而变大;IT-AC的60℃马歇尔稳定度、动稳定度、浸水动稳定度、残留稳定度、冻融劈裂强度比、低温弯拉应变和动态模量均随铁尾矿掺量的增加而降低,说明IT-AC的路用性能随铁尾矿体积掺量的增加而降低,铁尾矿的体积掺量不宜超过40%。