摘要：为解决地下工程模型试验中应变无法量化分析的问题,以四川省九寨沟县青龙水电站引水隧洞为工程背景,设计并制作了隧洞模型试件,将分布式光纤和光栅传感器埋设于模型试件中进行隧洞模拟开挖试验,通过实验对比两种光纤传感技术,同时,探索出一种地质力学模型试验应变量测的可行方法,为研究地下工程的施工开挖及变形破坏提供参考。测量隧洞开挖前、开挖时、开挖后试件内部的应变,分析了其应变变化规律。实验结果表明,分布式光纤与光栅传感器测得应变值相近,说明了标定试验结果的准确性及分布式光纤在模型试验中的适用性,分布式光纤传感器能够真实地反应模型试件内光纤沿线的应变分布,及时准确地测量模型在加压作用和隧洞开挖过程中的应变分布情况。

摘要：江西井冈山鹅岭隧道是新建衡阳—茶陵—吉安铁路的关键性控制工程,洞身全长10455m,最大埋深750m。该隧道的地质构造复杂,断裂发育,岩石破碎,水量丰富。其涌水量是该隧道设计和施工的重要参数。在区域地质和构造调查的基础上,本研究选择不同渗水岩性段进行了多口钻井(DK)及其水文地质试验,获得了一批宝贵的第一手隧道工程地质和水文地质资料和数据。通过对这些资料和数据的分析和研究,确定了不同地质体的出水量和渗透系数。继而,按钻井位置将该隧道划分为9个不同涌水区段,运用不同方法对各个区段的涌水量进行了精细计算,预测5个区段涌水量大,分别为DK7+280—DK7+550(最大赋水段)、DK6+625—DK7+280(中等赋水段)、DK8+875—DK10+085(中等赋水段)、DK11+570—DK11+770(中等赋水段)和DK13+570—DK13+930(中等赋水段),施工过程中很可能产生突发涌水现象,建议施工设计中采取有效防护措施,高度重视这些区段的工程质量。实践证明,本文的研究结果对嗣后的该隧道设计和施工发挥了积极的指导作用,提高了施工质量。

摘要：常规有限元[1](CFEM)在遇到不连续或断裂力学问题时,需要重新划分网格,且在应力集中区高密度划分问题上精度不高。扩展有限元[2]继承了常规有限元的优点,在此基础上又解决了上述问题:在模拟裂纹生长时无需重新划分网格。本研究基于扩展有限元法[2]对金江滑坡的应力场进行分析,并运用二维有限元离散模拟软件"2D-σ"对金江滑坡模型进行模拟计算,最终得到金江滑坡各应力等值线图和破坏度接近程度等值线图。结果显示:金江滑坡应力集中并不明显,在前端坡脚处的堆积体有蠕滑变形的趋势,在外荷载(特别是诸如地震等动荷载)的作用下可能会产生失稳破坏。模拟结果与金江滑坡实际破坏符合度较好。

摘要：针对边坡设计中的不确定因素,本研究基于数学上的随机变量区间估计^([2,3])和联合分布理论,利用修正的Hoek-Brown破坏准则^([1])对岩质边坡进行可靠性评估,选取地质强度参数GSI,岩体材料参数mi,扰动系数D和参数变异系数COVs值为随机变量,对岩质边坡进行稳定分析和可靠度评价,并进行敏感性分析。从算例研究中显示,使用本研究算法,边坡失稳(Pf)的可能性与边坡实际情况非常吻合。对各随机变量的综合敏感性分析显示扰动系数D和参数变异系数COVs值对边坡安全概率评价的影响较大。