确定粘弹性岩体瞬时弹性模量和地应力的初始位移法

地下工程设计需要确定岩体的力学参数,本文利用位移反分析法,根据开挖地下圆形隧洞时围岩位移的初始条件,反推出其中的瞬时弹性模量和地应力,并针对四种粘弹性力学模型给出了解的通式.     

粘弹性围岩力学参数反分析的一种数值法

依据蠕变柔量和广义蠕变柔量概念，提出了由实测位移反演原岩应力场与粘弹性力学参数的边界元算法，实现了粘弹性围岩力学参数反演的半解析化。     

三心圆拱断面隧道围岩黏弹性位移解及应用

基于弹性力学的复变函数方法和弹性-粘弹性对应原理,将物理平面(z平面)上三心圆拱断面隧道围岩区域映射到计算平面(ζ平面)上单位圆外域,并用2个应力函数表示围岩的应力、位移及其对应边界条件。考虑临近开挖面的空间影响效应,将其以应力释放率表示,运用幂级数解法、Laplace变换等手段给出了三心圆拱断面隧道围岩的粘弹性位移解析解,并与数值解对比验证了理论解的正确性。将该方法应用于杨林隧道,分析了围岩粘弹性变形规律,揭示了隧道开挖面推进速度、空间影响效应、侧压力系数对隧道围岩粘弹性位移的影响规律,对类似断面隧道围岩粘弹性变形分析具有普遍应用价值。     

基于广义kelvin模型的围岩粘弹性位移分析

假设围岩的流变性符合广义Kelvin粘弹性模型。已知轴对称圆形巷道围岩应力场和位移场的弹性理论解,利用准静态粘弹性-弹性理论之间的对应性原理分析了轴对称圆巷的粘弹性模型,从而得出了该模型的位移粘弹性解,并将该理论解应用到工程中,通过理论位移和实测位移的比较,发现该模型能很好地反映围岩的蠕变性质。     

隧道位移智能化反分析及其应用

在阐述隧道工程的特点及位移反分析的必要性和研究现状的基础上，分析了隧道位移智能化分析的特点、神经网络模型及输入输出参数。结合实例分析，证明了隧道位移智能化反分析结果的正确性，对隧道围岩稳定性评价、信息化施工及岩石力学反问题研究具用重要意义。     

基于有限元模拟与神经网络的隧道反演分析研究

依据某隧道施工设计及现场施工建立线弹性的隧道有限元模型,描述围岩位移场的空间分布.分析了隧道埋深、围岩性质、衬砌厚度、开挖方法及空间效应对监测点位移的影响情况.在此基础上建立围岩力学参数的反演分析流程,并建立位移与围岩力学参数的神经网络关系,最后用工程实例来证明该反演方法的可行性和有效性.     

岩体粘弹性力学模型的判定定理与应用

依据位移反分析的解析方法，提出了隧道围岩粘弹性力学模型识别的几个判定定理，并举例说明了定理的应用。     

圆形隧道围岩蠕变柔量的确定及粘弹性力学模型的识别

本文给出了圆形隧道围岩径向位移与岩体蠕变柔量的线性关系,并用位移分析法确定了岩体的蠕变柔量,根据所得到的蠕变柔量值由解析法识别了岩体的力学模型并反演了其力学参数．     

隧道围岩位移智能化反演研究

在分析隧道工程特点及围岩位移反分析研究现状的基础上,着重介绍了三种位移智能反演方法的原理、特点及普遍存在的问题,经研究证实了隧道位移智能化反演结果的正确性,对隧道围岩稳定性评价、信息化施工及岩石力学反问题研究具有重要意义.     

隧道位移智能化反分析及其应用

在阐述隧道工程的特点及位移反分析的必要性和研究现状的基础上 ,分析了隧道位移智能化反分析的特点、神经网络模型及输入输出参数。结合实例分析 ,证明了隧道位移智能化反分析结果的正确性 ,对隧道围岩稳定性评价、信息化施工及岩石力学反问题研究具用重要意义。     

基于监测位移的围岩参数反演和变形预测

结合宁波某隧道工程实例,基于位移监测数据,对围岩的力学参数进行了正交反演试验,并采用ABAQUS软件进行了数值模拟正算,对比了未开挖围岩预测的位移与实际监测位移数据,指出采用反演值进行数值模拟具有较高的可靠性。     

软弱围岩蠕变损伤机理及合理支护时间的反演分析

基于软弱围岩的蠕变损伤机理，提出了围岩蠕变损伤具有变形损伤与时间损伤耦合效应的观点。运用Burgers模型引入蠕变损伤变量，采用位移反分析方法对圆形巷道的粘弹性变形规律进行研究，得出软岩巷道合理支护时间的确定方法。通过工程实例证明该方法是合理的。     

基于奇异值分解和免疫克隆BP网络的隧道围岩变形位移的前推修正模型

 针对隧道围岩变形位移的监测中普遍存在着不能有效地剔除监测位移中的虚假噪声以及监测点不能完全紧跟掌子面步设致使隧道开挖后部分重要的前期位移释放值丢失2个典型难题,提出了基于奇异值分解和免疫克隆BP网络的隧道围岩变形位移的前推修正模型。实例表明该模型对隧道围岩监测位移信息进行的降噪处理和前推修正能取得很好的效果,可为评判隧道围岩的稳定状态提供真实可靠的数据资料。     

锚注软岩巷道流变研究

建立了双向不等压锚注软岩巷道计算模型，将巷道围岩分为锚注加固区和未注围岩区，分别采用不同的粘弹性模型，解出锚注软岩巷道围岩应力，位移粘弹性解，同实际观测得到的锚注软岩巷道位移曲线作比较，证明了其粘弹性解是正确的，研究结果对软岩巷道锚注设计具有一定的参考意义。     

确定粘弹性岩体粘滞系数的位移速率法

本文利用开挖地下圆形隧洞时的初始位移速率实测值,根据相应的位移速率公式,反推出岩体的粘滞系数,并针对四种粘弹性力学模型给出了解的通式。     

隧道围岩力学特性的敏感性分析

在深埋软岩引水隧洞工程中,为掌握隧洞施工期围岩变形特征,开展对隧洞支护时机的研究,需要确定准确的岩石力学参数以反映真实的围岩力学特性。文章依托实际隧道工程,借助有限差分软件FLAC3D建立反映隧洞开挖支护工序以及蠕变过程的三维数值仿真计算模型,采用极差法研究隧洞围岩基本力学参数对围岩变形的影响,并确定待反演参数;基于正交试验设计构建25组待反演参数组合,代入到数值模型中进行计算,得到监测断面各测点位移值。研究结果表明,隧洞围岩参数敏感性大小排序为：弹性模量、粘聚力、内摩擦角、泊松比。在隧洞施工过程中,掌子面附近围岩变形受开挖扰动影响明显,随着时间的延后,位移不断增大但位移速率逐渐减小至一稳定值。     

基于神经网络的隧道围岩位移反分析研究

根据重庆鹰嘴岩隧道现场监控量测资料,基于BP神经网络理论,进行了公路隧道围岩位移反分析研究。首先利用FLAC3D对隧道开挖衬砌过程进行模拟分析,建立各围岩参数组合与位移计算值的对应关系,形成用于神经网络训练和检验的样本,通过训练样本和检验样本分别对网络进行训练和检验,得出较为理想的位移反分析模型;然后通过此模型根据重庆鹰嘴岩隧道现场监控量测的围岩位移资料对有关围岩稳定性的力学参数进行了反演,为隧道围岩稳定性评价分析提供了重要的力学参数。     

均匀设计原理在地下工程位移反分析中的应用

以小湾水电站为背景，在试验、监测、前期分析结果的基础上，建立地质与施工的概化模型。以围岩基本力学参数和初始应力场为基本变量，按均匀设计方法进行计算方案的组合，采用考虑开挖卸荷效应的三维弹塑性有限元方法完成了地下硐室群开挖模拟，并应用多元线性回归模型进行了围岩基本力学参数和初始应力场的反演分析。应用反演计算所得围岩基本力学参数和初始应力场计算各监测点的开挖扰动位移增量，相应的计算值与实测值较为吻合，表明反演得到的力学参数和地应力场基本合理，均匀设计原理在地下工程位移反分析中具有较高的实用价值。     

隧道开挖数值模拟过程中荷载释放率的确定

依据剖岩开挖和岩土力学原理，通过ANSYS软件对围岩级别较低的Ⅳ、Ⅴ级围岩开挖全过程进行三维有限元数值模拟，取开挖荷载释放率与其位移释放率相同，分别得出了这两种围岩中某一断面在开挖过程中各施工步的荷载释放率。并验证了Ⅳ、Ⅴ级围岩中开挖荷载释放率的正确性。     

隧道围岩监测位移信息融合模型及应用

针对隧道围岩变形位移监测中普遍存在着不能有效充分地综合利用多条测线位移监测数据对围岩整体稳定状态作出准确判断的典型难题,以基于克隆选择原理的免疫算法为基础构造信息融合算法,再结合奇异值分解方法、免疫克隆BP网络和变形速率比值法,建立了隧道围岩监测位移信息融合模型.实际算例表明该模型对隧道围岩监测位移信息具有较强的提取融合和非线性处理分析能力,对围岩整体稳定状态的实时判定具有很高的准确性,为及时选用合理的支护措施提供了可靠的参考价值.