复杂围岩条件下大跨隧道修建技术研究

基于内昆铁路部分三线大跨隧道的复杂地质条件，采用理论分析，数值模拟和现场实测等方法，对不同开挖方法及支护方式下围岩变形特点和结构稳定性进行了分析，从而确定了合理的施工方法和辅助工法，通过对不同方案的比较，确定了合理的初期支护方式和参数，在对堆体稳定性特点分析的基础上，制定了相应的施工工艺，防坍塌及加固抗滑措施，在工程中应用后取得了满意的效果，由此形成了复杂围岩条件下大跨隧道修建的系统关键技术。     

风火山多年冻土隧道施工爆破技术研究

风火山多年冻土隧道是青藏铁路的重点工程，隧道施工中对多年冻土的保护是一项关键技术。施工爆破对冻士的影响主要有两个方面：一是爆破造成围岩损伤，使刚岩产生裂隙或使原有裂隙进一步扩展甚至贯通；二是炸药爆炸后产生高温、高压的爆生气体，巨大的热能影响冻上的热平衡关系。为了减小施工爆破对冻土的影响，根据理论分析及现场试验，研究相应的爆破方案，提出存明洞段采用预裂爆破，洞身段采用光面爆破，洞身段Ⅳ级围岩采取全断面开挖、Ⅴ级围岩采用正台阶开挖的合理爆破方案，并优化爆破参数，提出在隧道掘进中对围岩最火爆破振动速度控制存5～10cm／s为宜。为解决施工热扰动问题，采用NaCl盐水炮泥封堵炮孔来达到降温防尘的目的。研究结果表明，水介质对爆生气体的降温效果为55％，而NaCl盐水介质对爆生气体的降温效果高达70％，降温效果十分显著。     

城市地下工程建设的事故分析及控制对策

基于中国城市地下工程发展迅速、事故频发的现状,结合具体工程事故案例,分析了城市地下工程建设中事故发生的主要原因,并提出了相应的控制对策,主要包括:构建城市地下工程建设安全风险管理体系,实施安全风险管理;制定科学合理的地表及建(构)筑物的变形控制标准,使安全风险控制有据可依;采用信息化施工技术,并利用变位分配原理实施施工安全的分阶段控制.该控制措施在北京及其他城市地铁建设中得到了应用,并取得了理想的控制效果,对中国城市地下工程安全建设具有重要的参考价值.     

锚杆尾部的破断机理研究

通过对偏心荷载作用下锚杆的受力分析，揭示了偏心荷载不利于锚尾工作状态的事实，并得出了偏心荷载处产生的正应力是5～7倍锚尾正应力的结论。建立了一般全锚条件下的锚杆力学模型，给出了锚尾荷载的解析式，并通过对理想全锚条件下锚尾的工作状态分析，阐明了锚尾端渐进破坏其偏心荷载产生的必然性。最后给出了锚尾的破断机制条件，并对其实践指导意义进行了解释。     

地下水封岩洞油库设计、施工的基本原则

我国对大量石油储存的需求使石油贮备库的建设势在必行,地下水封岩洞油库是储存油品的最好形式。文章介绍了地下水封岩洞油库的密封原理、类型、优点等并重点对其选址、设计、施工进行介绍。笔者旨在提出地下水封岩洞油库的主要特点和规划、设计、施工的基本原则及标准,并指出我国尚未形成关于大规模地下水封岩洞油库设计、施工的完整技术,缺少指导性规范。开展地下水封岩洞油库的关键设计与施工技术研究具有重大的现实意义。     

岩石结构超塑性损伤本构理论及热力学框架

 基于热力学势函数引入损伤理论,建立适用于深部岩体的新结构超塑性损伤本构框架。通过定义新内变量对：应变(损伤积累应变,结构重排应变)及相应广义应力、温度和熵,用4种热力学能量函数：内能,Helmholtz自由能,焓和Gibbs自由能描述岩石结构超塑性本构关系。本理论框架即能满足热力学定律具有严格物理意义又能对结构性进行较合理考虑。通过Legendre变换建立各能量形式间的转换。利用运动内变量参数及其共轭变量(广义应力)引出耗散势。给出承压变温条件下深部岩体的塑形耗散函数或屈服函数形式,可反映损伤并考虑结构重排的体变行为,两者通过Legendre变换的退化特例进行联系。构建适用深部岩体热力学本构理论框架下具体的应力–应变增量本征关系及其新应用实例,并提供应用性的判断依据。该理论对深部地下工程实践中岩石的力学分析具有借鉴意义。     

黄土隧道锚杆受力与作用机制

 为探讨黄土隧道锚杆作用效果及机制,对陕西省吴堡-子洲高速公路上3座黄土隧道中的48根锚杆应力进行现场测试和统计分析,结果发现：黄土隧道在钢架支护条件下,拱部系统锚杆受压且应力值较小;拱脚处锁脚锚杆以受拉为主,锁脚锚杆应力普遍大于拱部锚杆应力。从土体的变形和锚杆与土体的锚固效果2方面分析黄土隧道拱部系统锚杆的力学状态,分析认为隧道开挖后,浅埋黄土隧道拱部发生整体沉降,锚杆并不存在锚固段;深埋黄土隧道开挖后土体产生较大塑性区,目前以“短而密”原则设计的系统锚杆也不存在锚固段;锚杆与土体采用水泥砂浆或药卷式锚固剂黏结效果差,因而黄土隧道锚杆锚固力不大;锚杆锚固于初期支护上,并伸入土体中,从内部约束土体变形,在初期支护施作后,相对于土体的后续变形,拱部系统锚杆受到土体向下的摩阻力,相当于桩承受负摩阻力,因而拱部系统锚杆受压。综合以上分析表明,在黄土隧道中,钢架支护条件下的系统锚杆支护效果不明显,可以取消。工程实践证明,钢架支护条件下黄土隧道取消系统锚杆,可减少施工环节,更有利于隧道施工安全和结构稳定,可缩短工期和降低工程造价,有着特别显著的社会经济效益。     

以优质案例为前提 健康发展城市轨道交通 坚持八字准则，因地制宜发展轨道交通

目前,中国轨道交通的发展规模和速度在全世界史无前例,也出现了一些值得高度重视的问题。如一些城市轨道交通项目建设周期短,很多线路边设计、边勘测、边施工,抢工期、抢进度问题相当突出,安全隐患不断增加。本期会客厅邀请中国工程院院士王梦恕,中央民族大学管理学院院长李俊清、     

土层锚杆在城市深基坑工程中若干问题的探讨

介绍了土层锚杆的受力以及荷载传递机理,分析了土层锚杆支护形式在城市深基坑工程中的设计、施工中所遇到的一些问题以及相关的重要影响因素,并就工程中的常见问题如锚杆设置式、锚杆失效、破坏模式等进行了探讨,并针对这些常见问题强调了施工过程中对基坑进行监控量测的重要性。     

城市地下工程建设的事故分析及控制对策

基于中国城市地下工程发展迅速、事故频发的现状,结合具体工程事故案例,分析了城市地下工程建设中事故发生的主要原因,并提出了相应的控制对策,主要包括：构建城市地下工程建设安全风险管理体系,实施安全风险管理;制定科学合理的地表及建（构）筑物的变形控制标准,使安全风险控制有据可依;采用信息化施工技术,并利用变位分配原理实施施工安全的分阶段控制。该控制措施在北京及其他城市地铁建设中得到了应用,并取得了理想的控制效果,对中国城市地下工程安全建设具有重要的参考价值。