降雨作用下浅埋隧道松散围岩塌方机制

为揭示降雨作用下浅埋隧道松散围岩塌方机制,基于突变理论,建立浅埋隧道塌方的尖点突变模型.考虑不同本构关系的隧道围岩组合,分别推导双层应变软化介质、单层应变硬化介质及应变软化介质组合的围岩失稳力学判据,分析诱发塌方的主要影响因素,揭示雨水入渗作用下浅埋隧道塌方机理.以马鞍山隧道为工程案例,运用地表沉降监测数据进行浅埋隧道塌方突变预测.研究表明,浅埋隧道塌方力学判据可有效用于塌方机制分析,用地表沉降数据预测浅埋隧道松散围岩塌方更为合理和符合实际.     

破碎岩质边坡预应力锚固机制数值模拟研究

以金华-丽水-温州高速公路破碎岩质边坡预应力锚固工程为例，对破碎岩质边坡的预应力锚固机制开展系统的数值模拟分析。首先，依据现场实测预应力锚索张拉吨位与岩体变形的关系曲线，通过数值反分析，确定边坡岩体的力学参数，建立岩体力学计算分析模型。结合现场监测数据和室内试验研究成果，重点分析锚索预应力的扩散方式，探讨岩体质量、锚索张拉吨位以及外锚固结构对加固坡体应力和变形分布的影响规律，揭示预应力锚索体系的应力传递规律和坡体变形响应规律，从力学机制上揭示预应力锚索加固该类破碎岩质边坡的机制。     

浙江上三公路6#滑坡的地下水作用与控制

大多数滑坡的发生与地下水活动有关，地下水的动态变化直接关系到滑坡的稳定性状况。由于边坡介质的非均匀性，以及滑坡过程中边坡的变形破坏具有非连续性，故在滑坡发生的过程中地下水位的变化和地下水渗流方式的变化是一个复杂的过程。含碎石的滑坡体在长期地质作用过程中形成了地下水管网状排泄系统，这种排泄系统对限制地下水位上升和保持边坡的稳定性具有重要的作用。从上三公路6^#滑坡研究结果中可以看到，滑坡体中地下水渗流具有很大的不均匀性，大多呈管状集中渗流，当边坡发生变形和破坏时，地下水管网状排泄系统将因坡体的不连续变形而发生破坏，从而导致地下水位的快速上升，甚至溢出地表，使边坡稳定性迅速下降，滑坡的变形破坏加速发展。地下排水洞能有效地控制地下水水位的上升，特别是能有效防止前期降水存坡体中的积累效应，是滑坡治理中值得推广的工程措施。     

碎石土古滑坡稳定性分析

为准确评价碎石土古滑坡稳定性,通过资料的搜集整理和分析、现场工程地质调查与勘探以及室内外的物理力学试验,采用三维大变形弹塑性接触有限元算法、数理统计分析法和不平衡推力法,结合柘州岭碎石土古滑坡工程实例,运用碎石土边坡地下水管网状排泄系统理论,分析降雨作用下碎石土古滑坡的复活解体破坏过程,计算和分析该类型滑坡稳定性。同时,结合其他工程实例,对弹塑性接触有限元算法在碎石土滑坡稳定性分析中的适用性进行研究。研究结果表明：采用考虑降雨作用的大变形弹塑性接触有限元算法可以考虑滑坡体的空间效应,较好地反映碎石土古滑坡在降雨作用下所处的实际状态及其复活破坏过程;对于浅层、中深层碎石土滑坡和复活碎石土古滑坡,分别采用二维、三维小变形和三维大变形弹塑性接触有限元算法分析相应类型滑坡的稳定性,可以得到符合实际、令人满意的计算结果。     

边坡加固锚索预应力变化规律分析

目前，边坡预应力锚索加固技术已经得到广泛应用，但对锚索锁定后的预应力变化规律还缺乏系统深入的研究，特别是对破碎岩质边坡锚固后，锚索预应力的瞬时损失和长期稳定性还缺乏系统全面的认识。通过对工程边坡锚索预应力变化的系统监测和资料分析，探讨了锚索预应力的锁定损失、短期变化规律、长期变化规律和降雨对锚索有效预应力的影响，揭示了加固破碎岩质边坡的锚索预应力衰减变化的基本规律。     

层状结构顶板锚杆组合拱梁支护机制

 离散元模拟、物理模拟表明，锚杆支护煤巷层状结构顶板形成组合拱梁结构，锚杆支护机制相应称为组合拱梁作用，据此理论建立组合拱梁平均应力计算公式，该公式可综合反映锚固拱梁厚度、巷道跨度、岩层厚度、完整系数对顶板稳定性的影响，并讨论它们的影响规律，得到的结论符合工程规律。     

基于证据理论的岩爆预测

岩爆是高地应力地区岩石开挖中的一种动力破坏现象,其机理复杂、影响因素众多,单一的评价指标无法准确描述岩爆发生的可能性。基于信息融合思想,提出一种能够综合考虑多指标共同作用的岩爆预测方法。该方法以证据理论为基础,以岩爆等级为识别框架,根据岩爆发生所需条件,选取最大切向应力与岩石单轴抗压强度比值、岩石单轴抗压强度与抗拉强度比值、岩石弹性能量指数为证据体,采用粗糙集理论客观确定了各证据体的确定信度,建立了基于证据理论的岩爆烈度预测模型。12组工程实例的预测结果表明该模型具有较好的预测精度。将该模型应用于苍岭隧道和锦屏二级水电站探硐岩爆预测,预测结果与实际情况完全吻合,说明该模型具有较好的实用性。     

充气截排水滑坡治理数值模拟研究

依据充气排水原理和非饱和渗流理论,提出在后缘水入渗路径上设置充气孔进行充气排水,从而形成非饱和截水帷幕的滑坡治理方法。气排水过程属于多项渗流问题,是一个非常复杂的气–水两相流过程,以渗流力学为基础,建立气–水两相渗流模型描述流体在地层中真实的物理过程。通过有限元方法对充气截排水方法的可行性和影响截排水效果的影响因素进行模拟分析。分析得出如下结论:气体主要沿着水位降低的方向扩散,后缘来水的渗流方向大部分发生改变而流向坡面,充气排水形成的非饱和区截排水效果良好;气排水存在启动压差,渗透系数越小,启动压差越大;充气气压越大,截排水效果越好;渗透系数和孔隙率对截排水效果无影响。     

承压水对平推式滑坡的作用分析

 基于地质调查分析,探讨承压水对平推式滑坡稳定性的影响方式。结合下山滑坡的地质环境条件,构建典型平推式滑坡地下水渗流分析模型,提出通过计算承压水作用范围,使边坡稳定计算结果更合理。根据承压水一维稳定渗流理论,推导出承压水作用范围的计算公式;同时计算分析承压水作用范围各影响因素的敏感性。计算结果表明,在一定范围内各影响因素有如下规律：(1) 承压水作用范围随着渗透系数增大而线性减小;(2) 承压水作用范围随渗流量增大而线性增大;(3) 承压水作用范围和透水层厚度呈抛物线关系,且随着透水层厚度的增加呈加速趋势减小。最后分析了承压水作用范围大小对滑坡稳定系数的影响规律,结果表明滑坡稳定性系数随着承压水作用范围增大而线性减小。