摘要：隧道围岩松动压力值是隧道设计计算的重要参数之一,而黄土区浅埋隧道的围岩松动压力计算必须考虑黄土强度的结构性特点。首先针对现有描述强度参数和结构性参数的方法存在的问题,引入结构性发挥度的概念,对黄土强度描述方法进行了改进。根据黄土区浅埋隧道的工程特点,构建出浅埋黄土隧道的破坏模式。在此基础上,引入考虑黄土结构性发挥度的强度,基于改进的摩尔-库伦准则和极限分析上限法,导出了浅埋黄土隧道上覆松动围岩压力计算公式,并通过Matlab算法求得了最优上限解。将计算值与现场试验值进行了对比。分析了相关参数对隧道松动支护压力和破坏模式的影响规律。黄土在不同含水量和围压下的应力应变关系表明:黄土的抗剪强度指标黏聚力和结构性发挥度之间近似呈线性关系,而内摩擦角基本不随结构性发挥度的变化而变化。对比分析结果表明:浅埋隧道围岩松动压力受黄土的结构性发挥度影响明显,其随结构性发挥度的增大而减小;该值随着隧道埋深和围岩重度的增加而线性增长,但随着侧压力系数的增加,松动围岩压力呈非线性减小的趋势,且减小趋势先快后慢,这说明前期侧压力系数的变化对支护压力影响更大;计算值与实测值吻合良好,验证了该方法的可行性。

摘要：天然黄土一般具有结构性,结构性的存在使得土体在力学和变形特性等方面呈现出不同的变化规律。基于对黄土结构性的研究和真三轴试验,利用改制的平面应变仪,对黄土在平面应变条件下的应力应变规律及其结构性的影响进行了研究分析。提出了平面应变条件下结构性对黄土力学和变形特性影响的适用表达式。土压力计算是挡土墙设计中重要考虑的问题,将结构性引入其计算中,更加真实合理地反映墙体的受力状态。研究结果表明:在考虑土体的结构性影响时,墙后的主动土压力和墙底的被动土压力相比于不考虑时都有明显不同的变化。表现为总主动土压力变大,作用点下移;总被动土压力变小,作用点上移。

摘要：随着甘肃省高速公路运营时间的增加,黄土地区隧道出现地表变形、衬砌变形破坏、隧道路面开裂等病害,洞顶的大面积灌溉和降雨是诱发隧道病害的主要原因之一。以往学者探讨了水在非饱和黄土中的渗透规律,并对黄土饱和或非饱和状态变形和强度规律进行了研究,但并未考虑在灌溉或降雨条件下水土的共同作用,无法描述黄土湿陷和增湿过程变形特性。本文在黄土结构性参数的基础上,总结了黄土结构性参数随含水率的增加而减小的规律,解释了渗透作用对黄土结构性破坏的机理。同时,结合黄土的二元地质结构,对长期灌溉和降雨过程隧道渗流场进行模拟,探讨了地表灌溉引发黄土隧道病害的渗流分布,探讨了灌溉引发黄土隧道病害的机理。