摘要：地下内衬硐库的压缩空气储能,以其发电时间长、规模大、建设周期短、选址灵活、工程造价低、运行周期长、环境友好等优势,在新型储能领域展现了较强的生命力,将有力地促进新型电力系统的构建和新能源的高质量发展。与传统地下空间的运行特点有较大不同,在充放气过程中,储备有压缩空气的地下内衬硐库不仅需要承受交变高内压膨胀压力,同时伴随着显著的温度变化。围绕地下内衬硐库,阐述了其工作原理以及柔性密封结构的设计理念,针对高压、交变应力和温度变化等荷载特征,系统分析了地下内衬硐库相关理论与分析方法等方面的研究进展,主要包括库内温压响应与密封结构传热特性、围岩应力路径与力学响应、钢筋混凝土衬砌开裂与控制标准、上覆岩体稳定性与安全埋深、密封层及密封堵头等,并对地下内衬硐库基本原理与分析方法的发展趋势进行了展望。

摘要：裂隙的粗糙度及空间分布不仅是岩体各向异性体现的重要因素,同时也是复杂裂隙岩体进行等效强度及变形特性研究的基础。鉴于传统节理张量模型常将裂隙简化为平面,而自然裂隙实则为粗糙起伏表面的研究现状,改进现有节理张量,并详实推导粗糙型离散裂隙网络(RDFN)的等效弹性力学参数计算方法。引入分形理论,构建算例模型,精确量化裂隙粗糙度,对比分析平面型离散裂隙网络(DFN)和粗糙型离散裂隙网络(RDFN)的计算效果。为进一步验证研究的可靠性,采用数值软件生成简单模型,并计算得到模型的解析解与数值解。结果表明:(1)考虑结构粗糙度的等效弹性力学参数计算方法较好地消除了节理张量的局限性。(2)基于W-M分形函数构建的RDFN算例模型具有显著的粗糙特性,且公式中的分形维数(D)以及分形粗糙度(G)对裂隙表面粗糙度有较大影响。(3)相较于DFN模型,固有的结构粗糙度显著影响RDFN模型的等效弹性力学参数,影响程度为5%~15%。(4)简单数值模型的数值解与解析解的结果接近,误差较小,充分验证了基于改进节理张量进行本构关系计算的准确性。相关研究结果对粗糙裂隙的岩体等效弹性行为的分析具有重要参考价值。

摘要：盐渍土广泛分布于我国西部地区,其盐胀特性对道路工程产生严重危害,研究盐渍土路基水盐迁移规律并切断其路径对盐渍土地区道路安全防治起到关键作用。基于开挖废土利用构想,提出一种新型盐渍土基泡沫轻质土作为盐渍土地区路基隔断层。采用自研设备开展相关试验,测试其内部温度变化、竖向位移及冻融后的水盐分布,分析新型泡沫轻质土隔断层的隔盐消胀效果,并从微观结构角度探究阻盐机制。结果表明:在温度梯度下,盐渍土试样内部水分与盐分向上迁移,多在中上部聚集。新型泡沫轻质土隔断层能有效阻隔水盐上迁并抑制盐胀,土体含盐量越高,抑胀效果越好。盐分在泡沫轻质土孔洞内析出结晶成盐壳,泡沫轻质土的多孔结构不仅能有效储存盐分,而且能阻隔盐分迁移,使盐分结晶在其内部进行,从而减少盐胀对土体的破坏。

摘要：深部巷道大变形已成为深部煤炭安全高效开采的关键制约因素。为实现深部软弱围岩稳定性控制,提出了基于深部巷道大变形演化过程的分步联合支护方案及其理论分析模型。结果表明,深部软弱围岩呈破裂碎胀变形-损伤扩容变形-连续变形的分布特征。分步联合支护后,围岩极限承载力随锚杆和锚索等效支护力增大呈线性增大趋势,但随注浆修复系数呈指数增大趋势。锚杆和锚索支护设计时应以极限承载力所需的注浆修复系数等于1.0时的等效支护力临界条件为基准。深浅孔注浆支护时须同时考虑注浆修复系数和围岩破裂区半径。不同支护措施的协同支护参数可由破裂修复区围岩极限承载平衡条件确定。数值模拟和工程应用分析表明,分步联合支护可实现深部软弱围岩碎胀大变形控制,具有较高的工程推广应用价值。

摘要：由中国科学院武汉岩土力学研究所主持完成的“高边坡动态智能优化设计方法及工程应用”通过科技成果鉴定。鉴定会由湖北省科技厅组织，鉴定委员会由中国中铁大桥局集团公司秦顺全院士等9名专家组成。项目针对高边坡动态智能优化设计方法及工程应用展开研究，研制了考虑降雨和库水共同作用的高边坡失稳破坏大型物理模型试验系统和地质力学磁力模型试验系统，提出了考虑干湿循环的边坡变形破坏离心模型试验方法，以及水位变化条件下的边坡抗滑桩加固机理离心模型试验方法，揭示了降雨、水位变化和干湿循环多因素影响的高边坡失稳演化过程的机制和加固机理。建立了基于一次二阶矩和支持向量机的边坡可靠性分析模型，提出了融合蒙特卡洛和粒子群一支持向量机算法的边坡可靠性分析方法。

摘要：近日,根据国土资源部2013年第9号文通知,中科院武汉岩土力学研究所通过地质灾害治理工程甲级勘查资质的延续审核,证书编号：国土资地灾勘资字第（2005217024）号,有效期延续至2016年6月。该所于2009年2月2日取得地质灾害治理工程勘查甲级资质,有效期为三年。为了做好甲级勘查资质期满延续工作,所领导、科研处、各学科方向组共同努力完成资质延续的材料、系统填报和申报工作。按国土资源部关于《地质灾害防治条例》（国务院令第394号）、《地质灾害治理工程勘查设计施工单位资质管理办法》（国土资源部令第30号）的相关要求，经专家组严格的初审、复审，获得该资质的延续。武汉岩土所将以此为契机，充分发挥自身优势，积极参加国家和地方地质灾害防治工作，特别是通过强化管理保证项目与成果质量，为国民经济和社会的发展再做贡献。

摘要：引江补汉工程深埋长大隧洞穿越通城河活动断裂,在活动断裂处隧洞的安全性是工程的关键问题之一。在地应力场分析基础上,采用数值模拟方法,分析了在不采用适应性结构时衬砌的响应,并估算了铰接设计参数,最终验算了建议铰接设计参数下衬砌的响应特征。结果表明:(1)水平大主应力与隧洞轴线夹角为35°,隧洞轴线方向水平应力分量约为20 MPa,垂直隧洞轴线方向水平应力分量约为21 MPa,竖直向应力分量约为18 MPa;(2)当无抗错断措施时,隧洞的相对变形主要表现为拱顶-底板的相对收敛,相对收敛在断层带部位最大,拱顶、底板部位的最大主应力量值出现在断层带及影响带部位,断裂带部位与影响带部位的衬砌大部分处于损伤状态;(3)基于提出的隧洞铰接设计参数的估算方法,给出了设防节段长度为6 m,铰节段宽度为2~4 cm作为初步的设计参数,进一步考虑参数敏感性分析后,合建议按照设防节段长度为6 m,铰节段宽度为5 cm考虑。(4)隧洞按照所建议参数进行铰接结构设防后,铰接结构设计有效降低了断层带内部衬砌整体所受到的拉力,铰接设计条件下,衬砌因错断产生的相对变形、应力、衬砌损伤均有较大程度减少。上述研究结果证实了铰接结构设计有助于提高隧洞抗错断性能。

摘要：金川二矿深部碎裂岩体具有“岩块强度高,岩体强度低”的显著特点,巷道围岩具有显著的大变形特征,导致喷锚网或衬砌等支护结构破坏频繁,严重威胁采矿生产安全。以该矿深部巷道现场工程为背景,首先,通过现场调查和实测确定该矿深部巷道围岩具有典型层状、碎裂状和复合结构特征,冒落和底臌为典型的破坏形式;其次,结合室内试验和现场监测数据,基于连续-非连续数值模拟分析方法 (FDEM)提出一种可破Voronoi块体模型和离散裂隙网络模型模拟巷道开挖过程,捕获围岩损伤破裂特征;最后,结合实体单元和锚杆单元模拟支护结构响应,探讨深部碎裂岩体变形破坏机制和支护效应。研究结果表明,结构面间距和倾角显著影响应力释放区的位置和压力拱的形成,导致围岩变形各向异性和破裂非均匀性;锚杆、混凝土喷层+锚杆及U型钢拱架+锚杆3种支护结构对于限制围岩变形具有显著差异性,加入锚杆和衬砌能有效抑制冒落区,限制顶拱位移,但不能有效抑制底板隆起;超前注浆、加长锚杆和钢拱架是控制深部碎裂岩体巷道大变形的重要措施。研究结果可为深部碎裂岩体巷道变形控制与支护设计提供理论参考。

摘要：随着浅部煤炭资源逐步枯竭,煤炭开采不断向深部发展,我国东部矿区和中西部部分矿区已经进入深部开采阶段。然而,由于深部岩体的高地应力环境及采掘过程的强扰动效应,深部巷道大变形灾害频发,严重制约了深部煤炭资源的安全高效开发。如何有效控制巷道围岩稳定及提升掘进效率已成为深部煤炭开发面临的重大技术挑战,主要体现在:对深部巷道米级大变形灾变的机理认识尚不清晰;缺乏适用于深部巷道大变形灾害控制的理论与技术;缺乏适应大变形灾变环境的快速成巷技术。针对以上问题,围绕中东部典型矿区深部巷道米级大变形灾变机理、深部巷道大变形灾害控制理论及技术体系、大变形灾变环境下的快速成巷技术等方面展开了系统研究,取得了以下进展:提出了深部巷道围岩应力场和变形破裂导致的围岩结构扰动演化过程的探测表征方法,发展了深部巷道大变形灾变过程模拟分析的FDEM方法,揭示了深部巷道米级大变形灾害孕育形成的破裂碎胀-大位移运动机理;提出了由“应力恢复、围岩增强、固结修复、应力转移-承载圈控制”四项控制原理构成的深部围岩稳定性分步联合控制理论,建立了精准介入围岩结构与扰动应力场演化过程、多重手段分步协同的灾害控制理论与技术体系;研发出深部巷道大变形灾变环境下TBM安全高效掘进关键技术,发展了TBM掘进过程挤压变形卡机灾害预测控制方法,建立了深部煤系地层TBM系统适应性设计理论与评价决策体系。研究成果实现了典型矿区深部巷道碎胀大变形灾害的有效控制和安全高效掘进,解决了深部矿井采掘接替的技术难题。

摘要：我国西北地区风光资源丰富,适合修建大规模压缩空气储能电站。为探究西北泥砂岩场地风化层对电站地下储气库安全埋深的影响,基于极限平衡理论法与被动岩土压力理论,综合考虑实际地层、抗剪强度参数及风化地层,建立了新型锥体破坏模型,实现了考虑风化层的地下隧道式储气库安全埋深的计算,并开发了初值迭代法求解程序。针对12 m洞径、10 MPa内压且安全系数为2.0的泥砂岩地层内衬储气库,采用Kim竖直滑面法、刚体圆锥法及所提出的考虑风化层极限平衡法分别计算安全埋深,均为80 m左右,其中所提出方法的结果较大。分析结果表明,硐库内壁起裂角和上覆岩体破裂面倾角主导锥体模型极限平衡,风化层显著影响泥砂岩场地安全埋深,使计算埋深增加11.25 m。研究对于硐库埋深的确定具有应用价值,可以为同类地质硐库工程的设计及施工提供技术参考。