用收敛—约束法进行隧道初期支护设计

用收敛－约束法对隧道初期支护进行设计，能正确反映隧道工程中的各种力学现象和过程。它是目前隧道设计施工理论中，思路明确，使用方便的一种结构验算方法。     

隧道稳定性分析与设计方法讲座之三：隧道设计理念与方法

本文作为一个讲座对以往研究成果作一综述。回顾了当前采用的3种隧道设计方法,提出了基于数值极限分析的地层－结构法,克服了地层－结构法缺点,可以求得设计所需的围岩稳定安全系数,解决了当前设计中的人为性问题。对隧道深浅埋分界线进行了探索,叙述了基于散体理论的隧洞深浅埋分界标准。提出了基于弹塑性理论的隧洞深浅埋分界标准,并对2种分解标准的优缺点进行了评述。阐述了隧道设计计算的5个基本理念： 1）隧道设计必须满足运行和施工中安全要求,提出初期支护后围岩安全系数必须保证施工安全; 2）隧道设计计算模型必须适应不同工程地质条件、围岩压力特征,符合隧道实际受力情况; 3）必须符合现代围岩压力理论与现代支护原理,充分发挥围岩自承作用; 4）隧道结构计算模型也应符合结构实际受力状态,树立初期支护作为围岩加固材料,按塑性理论计算的新理念; 5）采用合理的计算方法与计算参数,确保隧道设计计算的科学性。最后以一个地铁车站为例,采用本讲座提出的方法介绍了Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ级围岩中隧道的设计方法与成果。     

曾家垭隧道围岩松弛圈的判定研究

利用弹塑性理论对曾家垭隧道的围岩松动圈进行计算分析，并结合现场声波测试结果，合理确定围岩松动范围，为隧道围岩支护提供了可靠依据。     

公路隧道超前支护的工程意义

隧道施工难点之一是控制围岩与初期支护的变形，而解决这一问题应从新奥法原理出发，充分利用围岩自承能力，加固围岩，提高围岩承载能力。本文利用弹塑性力学中的有关知识，论述超前支护的工程意义，以便对超前支护的设计提供理论参考。     

隧道软弱围岩的卸荷特征与大变形控制研究

隧道软弱围岩大变形往往表现出时效性的流变变形特征,对此特征提出了一种环状间隔式衬砌与主动性卸载相结合的永久性支护理念。在合理的简化下建立了隧道衬砌段与非衬砌段的隧道力学分析模型,并在围岩常用蠕变模型、Mohr-Coulomb强度准则和非关联塑性流动法则基础上,对支护段围岩进行黏弹塑性求解,得到了围岩的黏弹塑性变形位移解。在参考现有围岩应力释放模型并确定无支护段围岩应力释放系数之后,对无支护隧道段围岩进行求解,得到了围岩的黏弹塑性变形位移表达式,建立了未支护洞段围岩位移与支护洞段围岩压力的关系。算例分析表明,理论分析与实际工程中围岩的应力和位移的变化是相吻合的。     

富溪双连拱隧道偏压段管棚效应分析

采用三维弹塑性有限差分法\[1\]对富溪双连拱隧道进口偏压段管棚的预支护作用进行了分析，得出了软岩中管棚支护作用明显，偏压双连拱隧道管棚不均衡设计等结论，对同类工程的设计与施工具有一定的指导意义。     

乌石山隧道结构设计与验证

本详细介绍了乌石山隧道的结构设计，并采用弹塑性有限元程序邓初期支护进行了验算，采用直接刚度法电算程序对二次模筑衬砌强度进行了校核。可供设计人员对其它公路隧道设计时参考。     

公路隧道开挖的拓扑优化研究

拓扑优化作为结构优化的高层次优化方法,目前正成为工程界研究的热点,但在隧道工程研究中运用甚少。引入拓扑优化理论,以隧道主要影响区作为拓扑优化区,建立隧道拓扑优化模型,并结合弹塑性有限元数值计算方法,提出对隧道支护加固部位进行拓扑优化分析的方法,结合实际工程对隧道不同开挖工艺下支护加固位置进行了分析,研究结论合理,表明采用拓扑优化对隧道开挖优化设计是可行的。     

导坑在大跨度隧道施工中的影响分析

结合某大跨度城市交通隧道建设,通过二维弹塑性有限元数值模拟,对大跨度隧道施工中采用单侧壁导坑法时，导坑断面形状及大小对隧道地表沉降、拱顶沉降、仰拱隆起及支护受力的影响进行了研究,为隧道设计和施工提供了科学依据。     

一种基于弹塑性理论的隧道围岩稳定性简易评价法

依据弹塑性理论,得出初期支护条件下隧道围岩洞周位移及支护力解答。同时,将隧道开挖断面作等代圆处理,根据规范确定洞周最大允许位移量,从而对围岩的稳定性进行简易评价。通过算例对该方法进行了验证,结果表明,洞周最终位移解析解理论评价法计算简洁、方便且计算结果可信。     

坪石隧道新奥法支护参数的设计验算及现场验证

根据衬砌结构有限元分析方法及公路隧道设计规范，对京珠高速公路坪隧道S2－S4型支护参数进行设计验算，并结合新奥法施工监控量测数据，对支护参数进行了对比分析。     

隧道全长粘结式锚杆有限元模拟分析研究

锚杆尤其是全长粘结式砂浆锚杆是隧道工程广泛应用的支护型式,但由于目前对全长粘结式砂浆锚杆支护作用力学机理认识不足,使其设计方法存在一定的局限性.针对某隧道工程,基于新型复合砂浆锚杆有限单元模型,采用非线性有限元分析了全长粘结式砂浆锚杆设计参数对支护效果的影响,并对隧道变形与塑性区分布规律进行探讨,从而为隧道支护设计提供了参考依据,完善了隧道全长粘结式砂浆锚杆支护的理论与方法.     

岩溶隧道围岩及支护稳定性数值模拟分析

以弹塑性理论为基础,利用通用有限元分析软件ANSYS,通过数值模拟方式,分析岩溶隧道围岩及支护稳定性。重点从围岩应力、位移、塑性区角度探究既有隐伏溶洞对隧道围岩及支护稳定性影响。研究成果为隧道工程开挖及支护施工提供理论指导和技术支持。     

软岩隧道超前导洞应力释放力学机制及适用性

为研究软岩隧道超前导洞的适用性，基于经典弹塑性理论，建立深埋软岩隧道超前导洞法开挖应力释放的力学模型，采用2阶段的方法推导考虑超前导洞应力释放的隧道开挖弹塑性解。定义围岩应力释放比来反映应力释放的效果，并研究不同地应力、围岩弹性模量、强度等条件下超前导洞开挖半径对应力释放效果的影响。结果表明： 通过施作超前导洞可以降低作用在支护结构上的围岩压力，尤其是在高地应力环境或围岩较软弱的条件下，采用超前导洞法进行应力释放效果更加明显。但导洞半径并非越大越好，现场试验表明： 对于3车道大断面软岩隧道，导洞断面太大对隧道围岩的稳定不利。隧道施工中，应在保障围岩稳定的前提下进行应力释放，做到初期支护尽早封闭成环，实现隧道安全快速施工。     

典型类比分析法：隧道支护设计一种新原理和方法

介绍《隧道支护设计新论－－典型类比分析法应用和理论》一书的梗概。该书鲜明特点是：系统地介绍典型隧道工程的现场原位测试资料，作为工程类比的量化基准；公布已在中国隧道工程有效应用的ＢＭＰ９０（隧道位移反分析智能化）程序的源程序、使用说明和工程应用实例；运用整体论与还原论结合的综合集成方法，阐述典型类比分析法的概念与方法；从中西文化结合、多学科的角度、认识隧道围岩稳定问题。本书将在１９９７年底前出版，从     

飞鸾岭隧道出口段软弱围岩病害处理及支护参数的变更设计

本详细叙述了飞鸾岭隧道出口端洞口段软弱围岩病害产生原因、处理措施及Ⅱ类围岩支护参数的调整。利用弹塑性有限元程序对支护参数和施工方法进行分析。     

膨胀性围岩公路隧道设计施工研究

膨胀岩隧道由于其特殊的工程地质特性,成为当今地下工程界最复杂的研究课题之一.结合依托工程大华岭特长隧道中出现的膨胀岩,提出了膨胀性围岩隧道的支护结构和施工原则.应用弹塑性模型对膨胀岩隧道支护结构和施工过程进行了数值模拟计算,结果显示支护结构的初期支护及二次衬砌主要应力均在安全范围之内.     

基于有限差分法软弱围岩偏压隧道动态开挖数值分析

本文结合具体工程,运用有限差分法计算软件FLAC建立了隧道计算模型,采用非线性弹塑性方法及Mohr-Coulomb屈服准则,对软弱围岩偏压连拱隧道的开挖施工方案进行了数值仿真研究,得到了隧道断面各个开挖阶段围岩、地表以及隧道初衬的应力、应变变化规律,从而达到验证支护条件和开挖方案合理性的目的,同时研究结果可以为软岩偏压条件下的隧道设计、施工提供有意义的参考。     

黄土隧道钢拱架受力量测与有限元分析

采用千分表对一特大断面黄土公路隧道初期支护中的钢拱架变形进行了现场测试．推算了钢拱架中的应力．同时对收敛量测结果进行了同归分析。采用二维弹塑性有限元法,分析了该隧道各个施工阶段以及建成后围岩和衬砌的受力状态．对支护结构进行了检算．建议了隧道的支护参数。     

复杂地质条件下隧道设计与施工中的关键问题

复杂地质条件下，隧道的设计与施工是一个复杂的系统工程。从工程设计的程序、软弱岩体中隧道的极限变形量及岩体强度的估计、各种支护的最大支护压力等理论，以及实际施工中包括开挖顺序和对水的控制等技术，对复杂地质条件下的隧道设计与施工的关键问题进行探讨。