摘要：在岩土及隧道工程中,准确判定破碎岩体的宏观力学性能对工程设计和施工建造至关重要,而不同岩石节理形貌直接影响其宏观力学性能。为了有效界定节理岩体的力学性能,首先将频谱分形维数D和频域幅值积分R_(q)作为节理形貌的量化表征参数,进一步基于傅里叶变换技术,设计了可指定形貌特征的节理重构方法,并结合3D打印技术对包含不同形貌节理的破碎岩石进行了直剪试验,验证了所采用的数值模拟方法的准确性。在此基础上,对不同节理形貌的岩石力学性能开展参数分析,研究结果表明分形维数D和频域幅值积分R_(q)是能有效量化和评价节理形貌的参数。最后基于遗传算法改进的BP神经网络,构建了分形维数D、频域幅值积分R_(q)、法向压力、摩擦系数与破碎岩石力学性能之间的映射关系,形成了一种考虑节理形貌特性的破碎岩石力学性能智慧预测方法。

摘要：依托攀枝花阳光隧道,进行隧道开挖方案分析,并基于破除抗滑桩过程中围岩-结构受力特征,提出进洞转换体系设计方案。建立隧道开挖全过程精细计算模型,探讨不同工法对应的围岩、隧道及建筑物变形响应特征,综合考虑安全性、经济性、可行性及工期等多项指标进行方案优选研究,并进行现场实测验证。结果表明:在“扶壁式挡墙+抗滑桩”组合结构转换体系作用下围岩-结构位移得到有效控制且能满足整体稳定;预留核心土法施工较CRD法施工产生的力学扰动更明显,最大相差约40%,但两种工法开挖引起的地层、转换结构及建筑物位移均满足要求;隧道破除抗滑桩开挖阶段地层主要发生竖向位移,转换体系在紧贴截桩位置响应最明显,既有建筑向隧道侧发生微倾;原施工方案CRD法力学扰动小,但工程费用高、技术难度大、工序复杂、工期长,综合比选后采用预留核心土法进行施工。现场实测表明,所选方案具有合理性,依托工程取得了较理想的施工效果。

摘要：衬砌开裂是黄土公路隧道普遍存在的病害。为了预防和处治衬砌开裂,保证黄土隧道结构的长期稳定性,针对甘肃省榆中县新庄岭黄土公路隧道衬砌开裂的病害特征,运用数值仿真、实测等手段分析了病害产生的机理和原因。结果表明,黄土浸水导致土体强度降低、变形增大,从而增大了围岩塑性区范围和变形压力,恶化了衬砌结构受力状况,使衬砌结构拱顶内侧及拱脚外侧被拉裂,进而使拱脚内侧被压裂。根据隧道病害状况,提出了采用环氧树脂嵌补及凿槽嵌入钢拱架法处治衬砌开裂的建议,为分析和处治黄土公路隧道衬砌开裂提供了依据。

摘要：运用自行研制的用于地质力学模型试验的隧道开挖工具,系统地开展了基于先加载后开洞思路的不同应力场公路隧道模型试验,研究了开挖对不同应力场公路隧道围岩应力分布的影响,分析了不同初始应力场公路隧道结构的受力特点。试验结果表明:隧道开挖后,不同应力场洞周各部位径向压力松弛程度不同;施作衬砌之后,不同应力场洞周各部位径向压力回升程度也不同;除在拱顶、拱底方向围岩与衬砌接触压力随着侧压力系数的增大而略有减小外,其他各方向均随侧压力系数的增大而增大,且影响较明显;应力场对衬砌结构切向应力影响也很大。

摘要：根据贵州省县县通高速公路实施的情况,结合贵州地形及地质构造条件,以提高施工质量及保障施工人员的安全性为目的,对莫洛瓦斯隧道的通风设计进行了研究。首先介绍了工程概况,继而给出了隧道施工作业环境卫生及设计依据标准,并对风量、隧道通风阻力的计算方法及要求进行概述,最后构建了隧道通风系统,并进行了实证研究。

摘要：为探索深覆土超大跨明挖隧道的合理断面形式及优化思路,以覆土厚5m、单孔跨度31m的广州新白云国际机场第二高速北段工程为依托,开展结构力学行为、技术经济、施工工艺等多方面分析。借助有限元法建模计算,明确直墙折板式断面总体最优,适用于高速公路深覆大跨隧道断面;且通过探讨不同直墙折板尺寸对隧道结构内力的影响,得到折板最优尺寸(2m×1.25m)方案。同时设置不同断面高度与增设横隔梁等方式,提出在隧道顶覆土大于5m区段断面抬高1.5m的措施,并对超大跨的断面分析可知,难以通过加大隧道结构顶板厚度来满足深覆土承载要求,为此制定了在隧道顶设置空心板的结构设计方案。

摘要：为了更全面地了解支护时机对软弱围岩公路隧道力学特征的影响,运用研制的地质力学模型试验简便实用的隧道开挖工具与方法,系统开展了基于先加载后开洞思路的公路隧道模型试验,研究了支护时机对软弱围岩公路隧道围岩压力、衬砌切向应力大小与分布规律的影响。试验结果表明:支护时机对软弱围岩公路隧道围岩压力、衬砌切向应力的大小及分布影响显著;在不同应力场的软弱围岩(原岩弹模为210 MPa)中开挖隧道,当开挖洞径为12 m左右时,200 mm左右的变形预留量是较为合适的。该工况下衬砌的切向应力、围岩压力均较小,而且各位置分布也比较均匀,对衬砌的受力最为有利。在实际工程中应加强监控量测,不断总结经验,尽可能地选择最佳时机支护以达到衬砌受力较小的目的。

摘要：为明确沉管隧道干坞深大基坑开挖格形连续墙的力学响应特征,以典型工程实例为依托,借助有限元软件建立基坑开挖支护的三维计算模型,揭示格形连续墙的力学特性,开展方案评价及优化,探索格形连续墙变形对不同影响因素的敏感性。研究结果表明:1)实例基坑2种支护形式衔接处位移存在明显的突变,有必要对原有支护方案衔接位置局部加强; 2)格形连续墙阳角两侧均向坑内移动,导致盖板阳角处出现了明显应力集中,诱发结构局部开裂且发展,存在渐进破坏的趋势; 3)对应力集中的局部区域,增加预埋受拉钢筋,以抑制裂缝的形成与扩展; 4)格形连续墙变形受盖板厚度的影响较为明显,但受墙内搅拌桩加固范围的影响很细微; 5)随墙间连接接头刚度的折减,格形连续墙围护结构整体空间刚度减小,位移逐渐增大,当刚度减小到一定程度时趋于稳定。

摘要：广州新白云国际机场第二高速公路北段隧道工程为城市明挖隧道,其规模与复杂程度在国内地下隧道工程中位居前列。为确保隧道工程的顺利实施,在设计过程中,经过研究论证、理论计算、数值模拟、方案比较优化、专家评审决策、专题技术科研攻关等,确定采用深厚覆土特大断面结构形式、加宽段超大断面结构形式、临江深厚砂层基坑支护形式、超宽软弱土层基坑支护形式;明确了溶土洞处置方案、复杂地层明挖施工建筑保护范围及方案、穿越既有道路与大型河道方案。解决了深覆土超大断面明挖隧道在复杂环境下实施的系列关键技术问题,为今后类似隧道工程实施提供借鉴与参考。

摘要：永龙隧道遇到三个典型岩土工程问题:一是在隧道浅埋暗挖偏压段,二是在隧道从下部通过水塘段,三是在隧道穿越断层破碎带。对此三个岩土工程问题进行分析,并介绍其处理对策。