摘要：研究支护状态下围岩变形范围及其位移量将为合理确定软岩隧道开挖的预留变形量及其支护方案提供重要的理论依据。通过将隧道围岩简化为理想弹塑性介质,在围岩中布设全长锚固锚杆。基于锚杆与围岩的协调变形原理,建立杆体与其周围岩体相互作用的力学模型,分析锚杆表面摩阻力及轴力的分布规律,并根据杆体的静力平衡条件,推导出杆体与岩体相对位移为0的中性点位置及其最大轴力值,讨论初期支护条件下隧道围岩的塑性区及破裂区的厚度计算公式及其影响因素;综合考虑隧道表面围岩变形过程中的塑性位移和破裂区岩体的碎胀变形位移,提出隧道表面围岩的位移公式及预留间隙柔模支护技术,进而定量分析榴桐寨软岩隧道的围岩位移及其预留变形量。结果表明:通过锚杆轴力可以反演分析隧道围岩的变形范围,确定围岩稳定后的最终位移量;柔模支护结构能够大量吸收大变形软岩的变形能,且具有适当的刚度抵抗围岩的有害变形,研究成果可为合理设计软岩隧道的开挖及支护方案提供新的思路。

摘要：作为隧道及地下工程学科的3个基本问题,隧道围岩稳定性、支护-围岩相互作用和结构体系的动力响应一直都是本学科研究的核心问题,本文围绕上述问题重点分析了隧道围岩力学特性及其载荷效应,建立了深浅层围岩结构力学模型,并通过分析深层围岩中结构层稳定性得到了围岩特性曲线的解析公式,提出了围岩结构性特点及载荷效应的计算方法;通过对隧道支护与围岩作用关系的分析,将支护与围岩的动态作用分为4个阶段:即自由变形、超前支护、初期支护和二次衬砌阶段.由此提出了动态作用全过程的描述方法;基于广义与狭义载荷的理念,提出隧道支护具有调动和协助围岩承载基本功能的观点,明确了两种功能的实现方式,即通过围岩加固、超前加固及锚杆支护实现调动围岩承载,通过支护结构协助围岩承载;针对复杂的隧道支护结构体系,提出了多目标、分阶段协同作用动态优化概念,可使各种支护结构的施作实现时间和空间上的协调,提高可靠性;针对极不稳定的复杂隧道围岩的安全性特点,建立了3种模式的安全事故机理模型,基于工程响应特点提出了安全性分级的新理念,并形成了分级指标体系和分级方法;针对水下隧道及富水围岩条件,建立了3种模式的隧道突涌水机理模型,提出了基于围岩变形控制的安全性控制理论和方法.最后,对本学科发展的热点和核心问题进行了分析和展望.

摘要：地下轨道交通暖通空调系统的优化设计与地下轨道交通隧道围岩的热物理参数性质密切相关。文章以兰州地下轨道交通原状土样为研究对象,使用Hot Disk热常数分析仪探究了兰州地下轨道交通围岩的热物理性质。研究结果表明:兰州地下轨道交通围岩土样的导热系数随深度的增加而增加,深度13 m处的中砂层导热系数和热扩散系数最大,明显比其它深度处的黄土层和淤泥质土层的导热系数和热扩散系数大,而中砂层体积比热较小;围岩土样的导热系数随含水率增加呈线性增长,体积比热随含水率增加先降低后增高,热扩散系数随含水率增加先升高后缓慢降低。

摘要：该文介绍测量监控在莲花山公路隧道中的应用及其成果。根据施工规范和设计文件,结合项目的围岩情况制定测量监控的措施和方法,通过对测量所得数据进行分析、比较,对判定隧道围岩的稳定性提供了定量结论,给后续工作提供了数据依据。

摘要：基于含软弱夹层围岩的力学计算和屈服破坏分析,根据软弱夹层的受力变形的特点,通过简化提出了计算夹层边界应力的组合梁结构模型,并推导出相应的方程组.以马家河隧道为例,求解对应方程组,并将理论计算结果与数值软件计算结果进行对比和误差分析,验证了模型的可行性.同时利用Mohr-Coulomb准则提出了评估围岩危险程度的ξ系数及其相应的计算公式,并将其应用于马家河隧道中含软弱夹层的围岩地段进行分析,根据ξ系数对围岩进行了危险等级分区,并结合位移分布进行对比分析.

摘要：在浅埋软弱隧道台阶法施工中,预留变形量不仅要考虑围岩累计变形量,也要考虑支护结构随围岩变形的时空效应。基于围岩变形监测资料,对某隧道支护与围岩的协调变形过程进行了详细分析,发现隧道收敛与沉降变形具有明显的时空效应,在此基础上提出了理想预留变形量下的变形模型。在考虑台阶法施工中的围岩变形时空效应下,对隧道的预留变形量进行了监测,上台阶节段初支段落整体上移200mm;中台阶衬砌在设计轮廓线外移150mm,节段长度不变且对应钢架半径增大150mm;下台阶节段钢架对应半径做同样的增加,对接中台阶进行拼装施工。后期监测资料表明,隧道在完成变形后基本达到了设计轮廓线位置。该预留变形量的确定方法既有效避免了大变形对隧道的影响,也解决了支护结构施工与材料用料上的矛盾问题,为浅埋软弱地层隧道预留变形量确定提供了新的思路。

摘要：在公路隧道施工中,由于勘察设计的局限性和隧道围岩地质条件的复杂多变性,施工人员对隧道掌子面前方的不良地质情况往往了解不清,致使隧道掘进过程中局部地段经常出现塌方、涌水等地质灾害,导致人身伤亡,工期延误,造成巨大的经济损失。因此,在公路隧道施工中进行超前地质预报就显得十分重要。本文以崇-遵高速公路夏家庙隧道掘进超前地质预报为例,介绍了地质雷达方法在溶洞等不良地质灾害预报中的应用。

摘要：硬岩隧道开挖过程中的岩爆灾害与隧道围岩的应力状态密切相关,卸压爆破可减缓围岩体应力集中程度,是一种直接有效的岩爆防治措施。以巴陕高速公路米仓山隧道岩爆段卸压爆破为例,运用GDEM-BlockDyna(块体动力学仿真系统)软件进行考虑高地应力和岩体非均质性条件的隧道分步开挖数值模拟分析;将卸压爆破作为唯一变量,进行了两组方案(是否进行卸压爆破)的数值模拟对比分析,并结合微震监测数据,对隧道围岩卸压爆破效果进行检验。结果表明:在隧道围岩分步开挖过程(未进行卸压爆破)的模拟中,围岩出现起裂损伤,应力集中和局部裂纹贯通等现象,并可能诱发岩爆灾害;在围岩卸压爆破条件下,围岩应力集中以及损伤程度有所降低,岩爆风险得到抑制。对比两组模拟结果,损伤均集中于拱顶及拱底,损伤半径比值(卸压/未卸压)分别为3.4倍(拱顶)、1.47倍(拱底),损伤体积比值(卸压/未卸压)为5.36倍,但区域最大损伤量值从1(未卸压)降低到0.6(卸压),且围岩应力峰值降低约5 MPa,应力梯度降低0.8 MPa·m-1,表明围岩仍具有自稳能力,岩爆发生风险降低。相关结果可为隧道高地应力围岩段实施卸压爆破和合理设计卸压爆破方式提供理论依据。

摘要：为了能够根据预期可靠度要求进行隧道支护参数逆向求解设计,基于软弱围岩失稳变形的极限状态方程与细菌觅食优化算法(BFOA)建立一种隧道可靠度逆向求解方法。实际应用过程中,首先采用概率图法验证围岩基本力学参数的分布特征;然后通过Monte Carlo抽样的方式,根据围岩变形极限状态方程建立隧道可靠度求解模型并以此作为优化算法的响应面函数;采用BFOA算法进行待求工程参数的寻优计算,实现能够满足预期结构可靠度的隧道支护阻力逆向求解。讨论所述方法搜索区间开度与迭代次数对计算精度与效率的影响,确定合理的寻优、抽样迭代次数阈值分别为1600、1×10^(5)次,并对围岩各物理参数的敏感性进行分析。结果表明,所述方法能够有效实现对隧道支护阻力的逆向求解,获得所需的工程设计指标。

摘要：根据景德镇-黄山高速公路某隧道现场工程地质条件和隧道结构设计参数,采用有限差分法对喷射500mm普通混凝土支护和喷射200mm厚聚丙烯纤维混凝土支护两种支护结构,进行了施工过程的数值模拟分析。从围岩的应力、位移和塑性区分布3个方面对隧道围岩的稳定性进行了分析。模拟计算结果表明,采用喷射200mm厚聚丙烯纤维混凝土支护结构的隧道围岩能够处于稳定状态。