岩溶隧道与下部溶洞间安全距离预测模型研究

为了完善现有的岩溶隧道与溶洞间安全距离预测模型,在已有的二维预测模型基础上,利用正交试验和数值模拟方法,同时对数值试验结果进行多元线性回归分析,得到包括溶洞空间形态在内的多因素共同作用下的岩溶隧道安全距离三维预测模型。该模型能够定量地预测隧道埋深、围岩水平、溶洞跨度、水平方向夹角及溶洞高跨比5个因子对隧道底板与下方溶洞之间所需安全距离的影响,进而预测所需的安全距离。最后将该预测模型用于实际工程,其结果与现场实际采用的安全距离差别不大,从而说明该模型具有一定的可靠性。     

隧道锚喷支护设计的神经元网络方法

根据BP网络的基本原理，建立了隧道锚喷支护设计的神经网络模型，用“试错法”解决了中间层单元数的不确定性问题，通过对比分析，确定了网络的全局允许误差，解决了网络的训练时间问题，计算结果表明，该设计方法使得锚喷支护的定量化设计成为可能，产生的误差在实际工程中是可以接受的。     

Barton经验公式在岩质边坡稳定性分析中的应用

由于岩质边坡的失稳几乎都是沿着结构面发生的，而岩体结构面的抗剪性能并不完全满足莫尔—库仑准则，因此在岩质边坡的稳定性分析中采用莫尔—库仑准则会带来较大误差。本文用Barton经验公式代替莫尔—库仑准则进行岩质边坡的极限平衡稳定性分析，以更好地反映岩体结构面的抗剪性能，并通过简单算例阐明了莫尔—库仑公式及Barton经验公式在岩质边坡稳定性分析中的差异。     

岩溶隧道掌子面突水机制及岩墙安全厚度研究

从断裂力学角度分析高压岩溶水作用下裂隙扩展机理,认为自然营造力作用下水力劈裂多属压剪破坏模式。运用断裂力学和水力学理论分析隧道掌子面突水滞后效应和扩径效应,指出:裂纹扩展跳跃性在宏观上表现为隧道掌子面突水的滞后性;掌子面突水通道最终形成需经过多个阶段,其最终尺寸受岩溶水压力、掌子面岩体质量等因素控制。认为隧道掌子面突水是由于开挖扰动降低了水压劈裂的临界水压力造成的。据此观点,建立基于临界水压力的掌子面岩墙安全厚度计算公式。以宜万线云雾山隧道为例,计算得到岩墙最小安全厚度与施工中普遍采用预留厚度较为一致,说明此方法较为合理,可为类似工程提供参考。     

高应力下干砂与饱和砂单剪特性比较

在自行改造、加工的高应力单剪仪试验系统上,对饱和粗砂、干粗砂、饱和细砂、干细砂与钢材、混凝土界面的剪切特性进行了正交试验研究．经过对试验数据的回归分析发现,高应力单剪条件下的剪应力．剪切位移关系曲线段与双曲线模型较一致．干砂界面的初始剪切刚度和界面抗剪强度均大于同基底下饱和砂界面的值．通过对试验数据的方差分析知,相对于土性和基底材料两影响因素,砂的干湿状态对剪切特性的影响比较显著．     

富水软岩隧道现场监控量测与分析研究

以三口隧道为例,介绍新奥法施工过程中现场监控量测的项目及方法,分析了富水软岩隧道的围岩与初期支护的变形及受力特点,并对监测结果进行了分析,为分析研究同类工程提供参考。     

岩体力学参数预测的新方法

提出了利用人工神经元网络预测岩工程数值分析中所需的岩体力学参数的方法,其优点是神经元网络可以把岩体较多的非定量的地质描述,经过换算后作为初始参数参与运算,通过对岩丛抗压强度和弹性模量的预测验证表明,预测结果与实测结果吻合较一致。     

Barton经验公式在岩质边坡稳定性分析中的应用

由于岩质边坡的失隐几乎都是沿着结构面发生的，而岩体结构在的抗剪性能并不完全满足莫尔－库仑准则，因此在岩质边坡的稳定性分析中采用莫尔－库仑准则会带来较大误差。本文用Barton公式代替莫尔－库尔准则进行岩质边坡的极限平衡稳定性分析，以更好地反映岩体结构面的抗剪性能，并通过简单算例阐明了莫尔－库仑公式及Barton经验公式在岩质边坡稳定性分析中的差异。     

岩石节理非线性变形分析

考虑岩石节理变形的非线性特性，提出了一种新的节理模型，不仅能表现塑性剪切变形和剪胀，而且也能考虑法向应力引起的张裂与闭合时的非线性变形特性，这种模型可用于地下工程和边坡的稳定性分析及渗流与应力的耦合分析。     

沉管隧道管体制作过程中的温度场仿真

本文采用有限元方法按照实际浇筑顺序对沉管管体制过程作了数值仿真，分别分析了夏季和冬季施工条件下管体混凝土温度场分布及其变化规律，以及采用冷却骨料混凝土浇筑侧墙对侧墙温度场的影响。结果表明，冷却骨料混凝土可有效地降低侧墙内部温度变化。