摘要：研发了一种掺入了较多HCSA型膨胀剂的自膨胀锚杆,可提升锚杆的极限抗拔力。但对于刚度较低、易变形的介质,自膨胀锚杆的锚固力提升主要因素还不确定。为探明自膨胀锚杆在各向异性初始地应力软岩中的抗拔力提升效果,采用3种壁厚的钢管模拟不同径向刚度的围岩,向钢管内部加入不同膨胀剂掺量的自膨胀锚固材料,通过测试锚固结构的径向膨胀应力和变形的演化规律,推导了在各向异性初始地应力中自膨胀锚杆膨胀应力和位移的分布解析式,建立了应力、变形与钢管壁厚、膨胀剂掺量的关系。基于ABAQUS数值模拟方法验证了公式与试验相吻合,并通过拉拔模拟得到了自膨胀锚杆在低刚度岩土体中的膨胀规律和极限抗拔力的提升效果。研究结果表明:①降低钢管壁厚时,不同膨胀剂含量自膨胀锚杆对应的应力-变形的变化趋势高度一致,在膨胀剂含量较大时,降低钢管壁厚,径向膨胀应力仅减小8.6%,但径向变形量却增大117%,说明扩大头效应更明显。②膨胀剂含量为25%的自膨胀锚杆极限抗拔力在不同刚度的围岩中提升幅度相近,但自膨胀锚杆在相对较高的围岩中抗拔力峰前能量增幅明显更大,达到819%。说明摩擦力对自膨胀锚杆锚固性能的影响比扩体效应更优。最后,建立了以软弱围岩强度参数和初始应力等为判据的膨胀剂掺量设计公式,并在某岩质边坡进行了现场试验,试验结果验证了该公式的可行性。

摘要：初始地应力是岩土工程设计与施工所要考虑的重要因素之一。由实测地应力资料反演初始地应力场的方法很多,且各有优势。根据溪洛渡水电站工程坝区地应力的实测资料,采用有限单元法,结合多元线性回归方法、神经网络方法和遗传算法,分别反演求得整个坝区的初始地应力场。比较发现3种方法反演计算的结果非常接近,且均能模拟实际地应力场的分布规律。进一步的分析结果表明,由于溪洛渡水电站工程坝区在天然情况下岩体的屈服范围很小,坝区初始地应力场的非线性特征不明显,故线性回归分析方法即可满足要求。同时,研究还表明,在结果均能满足要求的前提下,回归分析方法与神经网络方法和遗传算法相比具有更方便快捷、易于掌握、唯一解的优势。

摘要：为分析计算岩体边坡开挖卸荷时地应力的释放对边坡松动的影响,基于卸荷岩体力学理论,考虑了节理加载和卸荷时不同的本构关系,采用离散元法进行计算。结果表明,节理面的松动和岩块的松动共同构成了边坡岩体的松动,随着侧压力系数的增大,岩体向开挖临空面的松动位移将迅速增加,二者之间大致呈线性关系,且随着水平地应力的增大,最大松动位移出现的位置将向坡顶方向转移,整个坡面的卸荷回弹特征趋于明显,建议开挖边坡的走向尽可能与较大的水平应力方向平行。

摘要：初始地应力场是隧道及地下工程关注的核心问题之一,特别是在断裂构造区域,地应力分布受到扰动,出现量值与方向的改变。目前初始地应力反演主要基于地应力实测值,但大量的隧道工程缺乏地应力测试数据。针对这一问题,提出了无地应力实测值条件下基于断层产状与断距的初始地应力场反演方法:拓展位移不连续法数值方法,利用断裂构造自身特性,引入断层变形模型,建立断裂构造的位移不连续法数值解法,利用该计算内核实现初始地应力场回归反演。工程案例分析表明,断层断距反演值与实测值基本吻合,地应力反演值与实测值较为接近,断裂构造周边地应力场呈现不均匀特性。

摘要：合理地确定地下洞室群岩体初始地应力场对于地下洞室群的总体布局、支护设计有着重要的意义。本文提出了一种依据少量实测地应力资料反演地下洞室群岩体初始地应力场的方法。这种方法假设远古地形是一无起伏的夷平面,认为岩体初始地应力场主要由处于远古地应力状态下的远古地形经过漫长的地形剥蚀形成,而远古地应力场由地质构造运动和岩体自重形成。以有限元数值分析为基本手段,提出了可以考虑构造运动、岩体自重和地形剥蚀等多因素的岩体初始地应力场反演思路。通过某水电站地下厂房区域岩体初始地应力场反演的工程实例分析,验证了这一方法的可行性和实用性。

摘要：兰州水源地工程输水隧洞全长31.29km,沿线地质条件复杂。为准确获得该超长输水隧洞沿线的初始地应力场分布情况,分别采用多元线性回归方法(方法1)和粒子群-神经网络智能反演方法(方法2)开展了初始地应力场研究。结果表明,兰州水源地工程输水隧洞沿线地应力属中等地应力场,以水平构造应力为主,埋深较大时(>380m)逐渐转变为以自重应力场为主;两种方法所得地应力值均与实测值相近,方法2的计算精度较方法1高,但计算量约大4倍,因而大范围地应力估算时方法1具有计算量小、精度足够的优点,而局部范围地应力估算时方法2精度更高、效果更好。

摘要：结合某隧道工程实例,利用有限元分析方法和工程类比法。分析隧道衬砌在软弱岩层不同初始地应力作用下的受力和围岩的变形情况。得出随着围岩初始地应力的增加,围岩的最大水平和竖直位移、锚杆和初支最大轴向应力接近线性增加趋势,且随初始地应力的改变,最大值节点的值仍为最大。与初支相比二次衬砌受力极小,证明其具有安全储备的作用。这一结果与施工现场观察的现象基本吻合,为今后软弱围岩条件下隧道衬砌支护设计起到参考性价值。

摘要：隧道施工的安全预警问题,备受工程界关注。在湖北省谷(城)竹(溪)高速公路珠藏洞隧道施工过程中,基于现场监测数据的指数函数回归模型,采用位移反分析法对隧道工程区域的岩体地应力场进行了反分析。根据反分析成果对隧道施工进行了模拟,确定了工程区地应力场的分布特征。其分析成果与周边隧道的应力测试结果吻合较好,为工程的安全施工、监测断面的布置、围岩稳定性评价、二次衬砌施作时间的确定提供了依据。

摘要：结合瀑布沟水电站厂房区地应力实测资料,考虑地形地势建立大范围的整体模型,采用遗传算法和有限单元法对其初始应力场进行一次反演。在此基础上,考虑主要断层等细部构造,建立地下厂房洞室群小范围精细子模型,采用位移边界条件,对子模型进行二次有限元计算,得到该区域更为准确的初始地应力场。分析结果表明:一次反演简单,主要考虑地形地势的影响,消除边界应力分布的影响,可反映大范围初始地应力的分布规律;考虑主要地质构造的二次计算,可以得到细部构造处的初始地应力,反映局部地应力的分布规律,并且改善了一次反演的误差范围。二者联合应用能高效获取更为准确的初始地应力场,为工程设计与施工奠定了良好基础。

摘要：根据构造场主要是由构造运动产生这个前提,提出了用构造运动产生的有效位移作为边界条件,把应力分解为自重应力和待求构造运动产生的构造应力,利用最小二乘原理,使计算应力逼近实测应力的初始地应力场的实用反演分析方法.通过对深圳地区地应力场的算例,表明这种方法是简单而有效的.