隧道围岩结构易损性测试方法

为了分析隧道出现垮塌风险，提出了隧道围岩结构易损性测试方法。计算隧道围岩结构损伤指数，选取了合适的隧道围岩结构损伤指标，采用OPENSEES方法模拟了隧道围岩结构和支护结构的力学行为；根据隧道围岩和支护结构的物理力学参数，模拟了隧道施工过程及空洞；结合隧道围岩结构易损性测试流程，实现了隧道围岩结构易损性测试。实例测试结果表明，该测试方法可以测试出隧道围岩结构的损伤概率，与实地调查结果相符，可以有效控制隧道出现垮塌风险。     

地质偏压隧道松动圈探测与初衬开裂原因分析

根据地质雷达测试隧道围岩松动圈的原理，提出了测试方案，并在共和隧道进行了实测，得出地质偏压隧道围岩松动圈的分布变化规律。结合层状围岩破坏规律和板裂结构理论，得出地质偏压隧道围岩破坏模式和初衬开裂的原因，据此提出相应的治理措施。     

数据库技术在隧道围岩变形安全预测预报中的应用

通过数据库技术，可加快隧道围岩变形安全预测预报信息的处理速度，为隧道设计和施工决策服务。阐述了隧道围岩变形安全预测预报数据库系统的设计和实现，并在京珠高速公路旦架哨隧道围岩变形监测预报中进行了验证。     

隧道围岩稳定性及安全性分析的位移判别方法

针对隧道围岩支护系统的稳定性和安全性问题,以及隧道围岩位移参数在隧道围岩稳定性及安全性中的重要作用,分析了隧道围岩位移的极限状态,建立了隧道围岩极限位移的确定方法和隧道围岩极限位移的判别准则。有助于构建隧道围岩稳定性分析的位移预测预报系统来解决这一复杂问题。     

膨胀性围岩隧道工程病害述评

在对大量的国内外膨胀性围岩隧道工程资料的整理分析中，可以看到，膨胀性围岩对隧道工程施工的危害是极其严重的，从出现的种种病害情况及表明，必须提高对膨胀性围岩的认识，改进施工方法和针对围岩情况，设计合理的结构型式。就膨胀性围岩隧道工程中常见的一些病害，提出对膨胀性围岩隧道设计和施工的一点看法。     

人工神经网络对隧道围岩进行分类的应用研究

围岩分类是一典型的不确定性问题。应用神经网络的联想记忆功能，以隧道围岩五个类别作为训练标本，建立隧道围岩与分类指标之间的对应关系的BP判定模型，为隧道围岩分类提供了一条新途径。     

不同净距下小净距公路隧道的数值模拟研究

小净距隧道是目前公路隧道中最常见的一种型式，在我国还处于研究和发展阶段。采用有限元法和强度折减有限元法对不同净距下的小净距隧道进行了弹塑性数值模拟研究，对比分析了隧道围岩位移、应力、塑性区分布以及隧道安全系数随净距的变化规律。结果表明，小净距隧道围岩的各项指标与隧道的净距存在突变关系，最后提出了把围岩各项指标出现突变时的净距作为小净距隧道的合理净距。     

水下灌浆隧道围岩应力与位移分析

目前对隧道围岩的应力与位移分析，其前提都是以围岩为均质材料，而灌浆隧道的围岩是由两层不同力学性能材料构成的夏合结构，其应力与位移特点不同于均质围岩。基于岩体的弹脆塑性模型及非关联流动法则，考虑地下水压力的作用，对灌浆隧道围岩的应力与位移进行理论分析，获得了围岩位移曲线。     

不稳定岩堆体大跨隧道稳定性控制

本文对岩堆体大跨隧道围岩及支护结构的稳定性特点进行了分析，由此提出了隧道支护参数和围岩和固和防坍塌措施，并在内昆铁路部分大跨隧道中应用，取得了较好的效果。     

某隧道穿越富水断层破碎带围岩大变形成因分析及稳定性预测

为保证隧道穿越富水断层破碎带施工安全，在福宜高速阳宗隧道左幅ZK42+845至ZK43+050段围岩大变形成因分析基础之上，采用灰色-尖点突变理论和SSA-ELM智能模型对围岩稳定性现状及发展趋势进行了评价；此外，结合隧道围岩大变形成因有针对性地进行了支护加固，并对加固后的围岩稳定性进行了全面分析。研究结果表明：阳宗隧道研究区段围岩大变形与断层富水、围岩微膨胀性及高地应力密切相关，由突变特征值Δ<0及SSA-ELM模型变形预测综合分析可知，该段围岩具有塌方等安全风险，采用径向注浆、超前注浆支护、加强锁脚及垫脚槽钢、调整变形量等有效措施，控制了穿越富水断层段隧道围岩的变形，使得围岩整体受力更加均衡。工程实践表明，将灰色-尖点突变理论与SSA-ELM模型综合运用可准确有效地评价与预测围岩稳定性。     

大变形软岩巷道锚网支护失效机理研究

锚网对软岩巷道进行主动支护,它通过锚入围岩内部的锚杆杆体改变围岩力学状态,在巷道围岩中形成一个稳定的承载带,达到维护巷道的目的。支护过程中,锚网系统若不能与围岩状态耦合,则会引起支护失效。本文对支护前软岩巷道围岩力学状态进行了分析,引入弹塑性状态圈状模型,计算出各区的应力状态,指出引起锚网支护实效的原因。     

上软下硬地层隧道围岩稳定性量化评价标准研究

通过有限元数值计算,对上部为Ⅴ级围岩、下部为Ⅱ级围岩的典型上软下硬地层隧道围岩稳定性量化评价标准进行了分析研究。首先确定以拱顶最大沉降量和能够反映隧道破坏本质、具有严格力学依据的安全系数作为评价隧道围岩稳定性的双重指标;然后通过数值模拟,对上软下硬地层隧道围岩自稳性进行了研究;并根据围岩自稳曲线,进行组别划分,进而建立了典型上软下硬地层隧道围岩稳定性量化评价标准。研究成果对复合地层隧道围岩稳定性分级标准制定起到了细化和补充作用,可为上软下硬复合地层隧道设计和施工提供参考。     

不同埋深条件下直墙拱顶巷道破裂的数值试验

为研究不同埋深条件下直墙拱顶巷道围岩破裂形态,采用RFPA2D软件进行了数值模拟试验。通过数值试验发现:不同埋深条件下的巷道围岩均从巷道的拱脚和墙角处最先发生破坏,且沿拱脚斜向下和沿墙角斜向上扩展,最终导致巷道两帮围岩破裂失稳;同时由于深部巷道围岩的荷载较大,破坏裂缝也从巷道两帮扩展到拱顶和底板。通过分析巷道围岩应变数据,发现围岩体内径向拉应变是造成巷道围岩破坏的主要原因。该数值试验结果与有关物理试验结果具有一致性,能进一步丰富深部岩体破裂方面的研究成果,更好地指导深部地下空间的开发和应用工作。     

深井巷道围岩松动圈现场测试及支护方案优化

巷道开挖后围岩应力重新分布,当应力大于煤岩体的极限应力时,巷道周边一定范围的煤岩体就会发生变形破坏,围岩将破碎产生裂隙进而形成松动圈。松动圈的大小与围岩强度、原岩应力大小、巷道断面、巷道掘进与支护等多种因素有关。在分析探地雷达松动圈探测机理的基础上,对轨道顺槽巷道不同断面位置进行了围岩松动圈探测,巷道围岩松动圈范围在1.1~1.6 m,并根据测试结果对巷道的支护方案进行了优化。     

煤柱集中载荷对不同错距巷道围岩应力的影响

研究煤柱下方不同错距巷道的应力状态,对煤柱下部邻近煤(岩)层巷道合理布置方式,以及巷道选取合理的支护方式具有指导意义.论文采用数值模拟方法分析了煤柱集中载荷下不同位置巷道围岩的应力分布特征.通过分析可知:当巷道位于煤柱中心正下方时,巷道顶底板及两帮受到对称作用力,支护亦应采用对称方式;当巷道位于煤柱边缘下方或巷道距离煤柱一定距离时,巷道顶底板及两帮受力不对称,靠近煤柱侧受力最大,最容易发生破坏,因此靠近煤柱侧需加强支护,应采用非对称支护.     

乌鞘岭隧道大变形围岩松动圈测试与分析

隧道工程施工期围岩松动圈的测试与判定,对于施工支护设计具有重要作用。地震折射层析法是测试围岩松动圈的较为有效的方法。通过对乌鞘岭隧道大变形围岩松动圈测试与分析,明确了乌鞘岭隧道穿越F7断层带地段的围岩松动圈范围,指导了该段隧道的开挖支护施工。     

浅埋偏压软岩隧道数值模拟及方案比选

围岩的应力应变是分析隧道开挖中围岩稳定性的重要依据。目前比较成熟的隧道施工力学方法主要是对隧道开挖过程进行数值模拟。通过大型有限元软件ANSYS,计算了不同埋深、不同坡度角、不同覆盖层厚度条件下,马鞍形浅埋偏压软岩隧道围岩的应力应变,分析其规律并进行方案比选,确定了此类隧道比较合理的设计方案。分析结果表明:以2倍洞径的埋深作为偏压隧道深埋或浅埋的判断依据是合理的;在保证围岩稳定不发生片帮冒顶的前提下,减小埋深和覆盖层厚度是比较合理的;隧道内壁各点的应力应变规律可以为隧道开挖中支护结构参数的选取提供参考。     

采矿巷道围岩变形机理的初步研究

使用收敛观测法监测了某铁矿采区水平巷道开挖后围岩位移变化情况,并对采区水平巷道建立有限元模型,模拟巷道开挖后围岩应力、应变状况,通过巷道变形监测及数值模拟结果的对比验证了围岩变形机理的结果.     

公路隧道围岩动态分级研究

指出了我国现行高速公路隧道设计中采用的围岩分级方法的缺陷,提出在施工阶段通过对隧道围岩进行勘探和测试,并对其结果进行综合分析,在此基础上对隧道围岩进行动态分级,并以广贺高速公路文坑隧道YK73+830断面为例,通过对其掌子面处围岩进行地质雷达探测、点荷载试验和声波测试,结果表明实际的围岩级别与设计阶段的不符,从而对其进行调整。