岩石偏压隧道动态分析及相关研究

通过系统研究岩石隧道 ,尤其是偏压隧道的围岩压力确定方法 ,及其结构计算方法 ,能够在施工过程中对隧道衬砌结构进行动态分析 ,及时调整隧道施工参数 ,达到最佳的效果。文中采用规范推荐方法确定反分析的初始参数 ,采用可变容差的单纯形法进行荷载及地层参数的反分析 ,然后利用反演参数对衬砌内力进行正分析 ,以指导支护参数的确定     

欧洲隧道防火计划(UPTUN)介绍及启示

隧道及地下工程火灾扑救困难 ,损失巨大 ,是制约地下工程安全运营的一个关键因素。本文介绍了欧洲目前正在开展的隧道防火项目UPTUN的背景、目的、组织和研究内容 ,并在对我国隧道防火工作的现状分析的基础上 ,从防灾原则 ,运营管理 ,隧道分类 ,结构防火 ,火灾探测与报警 ,紧急通讯系统 ,消防设备设置以及烟雾控制等方面对我国隧道及地下工程的防灾提出了合理的措施和建议     

防汛墙变形动态预测方法的研究

结合黄浦江行人隧道浦西竖井基坑工程,分别利用有限元动态施工反演分析方法和神经网络的方法,对由基坑开挖引起的防汛墙的变形进行了跟踪预报;计算结果表明神经网络的方法克服了反演分析方法的不足,综合考虑了黄浦江水位的变化对墙体变形的影响,从而达到有效控制防汛墙变形目的.     

盾构衬砌管片的设计模型与荷载分布的研究

本文围绕盾构衬砌管片的设计模型与压力荷载分布问题 ,首先概述了一种新的设计模型---梁 -接头不连续模型 ,在此基础上 ,利用管片内力的现场实测值 (如轴向力和弯矩 ) ,来反演确定作用在衬砌结构上的压力荷载的分布模式与大小 ,同时 ,运用反演分析技术对局部和全周地层弹簧作用模型进行了比较。     

三维TIN与TIN相交算法及其在岩土工程中应用

地质剖面图或篱栅图是地质勘探人员了解描述地质结构的常规手段之一。该文实现了从三维地质模型中提取任意剖面图的基础算法,即三维TIN与TIN相交算法。该算法作为许多商业图形软件的核心算法,属于商业秘密。该文详细论述了该算法原理、数据结构设计、计算流程等。该算法作为实现自主知识产权的三维岩土工程系统的一部分,既能灵活的设定曲面形状与方向,又能够顾及到复杂的约束条件。最后针对具体的工程实例检验了算法的正确性和应用价值。     

软弱破碎岩体中锚杆抗拔受力机理及试验研究

为深入了解锚杆的锚固机理及其在软弱破碎围岩中的加固效果,开展了一系列针对不同材质、不同锚固刻距的锚杆抗拔力试验。通过对试验结果的分析和研究,得出了如下结论:在软弱破碎围岩中,锚杆的失效主要是灌浆体与岩土体之间的剪切破坏所致;当外荷载较小时,锚杆、灌浆体和岩土体协同受力,但当荷载增大到一定程度后,锚固体与岩体之间就会进入剪切屈服状态,并在达到峰值强度后破坏;锚杆体的线性刚度值越大,对应的抗拔力也就越大;在模型试验中,合理选择锚杆的线性刚度和间距对于准确模拟锚杆的锚固效果至关重要。     

基于广义Hoek-Brown准则的弹塑性本构模型及其数值实现

Hoek-Brown强度准则在岩石及岩体工程中得到了广泛的应用,而目前基于该准则建立起的弹塑性本构模型在理论上还存在着一些不足;考虑到不同围压条件下的岩石材料塑性形变发展特征,提出了基于分段隐式修正塑性势的塑性流动法则,解决了其它基于广义H-B准则所建立的本构模型中塑性流动方向不连续及需额外引入参数等问题;采用基于误差控制的改进欧拉中点积分算法,对该本构模型进行了数值实现并给出了单积分点层次的结果验证;进一步将成果嵌入到了同济曙光岩土工程三维数值平台(GeoFBA3D)当中,并给出了一类经典弹塑性力学问题的计算结果验证以及其在隧道工程中的典型应用算例。     

超大断面隧道软弱围岩卸荷渐进破坏特性研究

以深圳市东部过境高速公路连接线工程为背景,针对谷对岭“Y”形喇叭口大断面分岔隧道,通过室内地质力学模型试验和数值模拟等手段,对大断面隧道围岩的渐进性破坏过程、岩体内部变形和应力变化规律进行了研究。研究结果表明:软弱隧道围岩的破坏是始自拱腰以下的岩体,而后自拱腰向上继续扩展成拱,为此必须要对拱腰以下岩体施作锁脚锚杆,从而制止岩体的初始剪切破坏;当采取左右导洞分块开挖时,后开挖导洞会引起既有洞室围岩的破坏,因此需要对导洞之间的隔墙进行加固;拱顶上方0.95B（B为隧道跨度）范围内的岩体变形受到隧洞开挖影响,但最终塌落成拱的高度为0.55B;隧道开挖后,拱顶上方岩体应力升高区主要集中在0.4B~0.95B的范围内。     

基于点云的岩体间距与粗糙度的自动化提取

基于单相机双目三维重构技术,提出一种获得隧道掌子面三维点云模型的规范化拍摄流程和自动化提取岩体间距与粗糙度特征参数的方法。间距信息自动化提取流程为采用基于张量投票理论及其优化处理技术识别结构面迹线,通过分组、产生虚拟测线与迹线相交,从而得到各组的平均间距。粗糙度信息自动化提取流程为对岩体分别沿着水平和垂直方向均匀切割获得二维粗糙度轮廓线,采用均方根与粗糙度系数(JRC,joint roughness coefficient)的关系计算不同位置不同方向的JRC。将该方法应用于安徽明堂山隧道在建隧道掌子面三维点云模型的获取以及岩体间距和粗糙度特征参数的提取中,并给出了计算结果。基于单相机双目三维重构技术优势在于可在环境恶劣的在建隧道中获得稳定的、精度较高的掌子面三维点云模型;对岩体间距和粗糙度特征参数进行自动化提取,作为自动化的测试计算方法,可为工程应用提供一定参考。     

工程勘察元数据研究

作为基础建设的首要环节,工程勘察通过对地形、地质及水文等要素的测绘、勘探、测试及综合评定,提供建设所需的基础资料与可行性评价。随着计算机技术发展和原始资料的积累,勘察信息的共享和知识的提取需要元数据描述和表达,借鉴地理空间元数据标准化研究成果,基于XML语言,组织工程勘察元数据信息服务模型。研究证明,基于XML提供工程勘察元数据服务是可行的、高效的。该方法同时为工程领域信息共享,知识提取等提供有意义的参考。