摘要：准确分析隧道挖破坏区的范围对合理确定支护参数有着重要的指导作用和工程意义,主要围绕连续介质分析方法和以有限元-离散元耦合方法(finite element-discrete element coupling method,简称fdem)为代表的连续-非连续方法开展了隧道围岩破坏区判识方法研究。研究了连续介质分析方法与fdem识别围岩破坏的判别标准;将岩体划分为弹性的岩石单元和弹塑性的界面单元,基于等效连续模型的思想,推导了界面单元力学参数与岩石单元及岩体单元力学参数的关系表达式,首次建立这两种方法参数取值的联系,解决了连续-非连续方法取值难的问题;对比了两种方法模拟不同岩性、断面铁路隧道开挖过程中围岩破坏区范围。基于规范中各级围岩的力学参数取值范围,给出了各级围岩下以fdem中罚参数和断裂能等围岩主要破坏参数的取值范围;FLAC3D为代表的连续介质方法和fdem两种方法对不同岩性、断面铁路隧道开挖过程模拟结果表明,连续介质方法得出的塑性区和以塑性极限应变得出的破坏区域和连续-非连续方法得出的裂纹扩展区和破坏区在分布范围、形态及破坏形式上基本一致,验证了提出的fdem围岩破坏参数取值方法是合理可行的。

摘要：频率域电磁法(fdem)是目前被广泛应用的地下管线探测方法。开展fdem正演模拟有助于理解地下管线探测的方法和原理,目前fdem反演方法在超深金属管线探测和相邻平行管线探测中应用效果显著。本文正演模拟单根载流管线、双根平行载流管线、水平磁偶极子的磁场水平分量分布,回顾fdem反演方法在管线探测中的应用进展,并结合探测实例验证fdem反演能够实现对超深金属管线探测。

摘要：随着现代化进程的发展和非开挖管线施工技术的普遍应用,近间距平行管线和深埋管线成为了管线探测的热点和难点。受方法以及资料的限制,前人仅利用频率域电磁法(Frequency Domain Electromagnetic Method, fdem)中单一水平磁场剖面数据来反演求解近间距平行和深埋管线的位置和埋深,往往难以取得理想结果。针对这一问题,提出了联合反演新思路,即联合水平磁场和垂直磁场剖面数据进行反演。首先从原理上详细阐述了现有方法的不足,然后重点推导了联合反演算法定位定深的原理公式,最后用工程实例展示了算法优势和效果。结果表明:相比于常规的“拟合反演法”,本文算法求解快速、全自动、已知信息依赖小,能明显减小25%及以上的均方误差;定位定深精度满足规范要求;非常适用于近间距平行和深埋管线探测生产工作中,为疑难管线的探测提供了新思路。