裂纹对直墙拱形隧道围岩损伤破坏模式的影响规律研究

运用不同的有限元分析软件(RFPA~(2D)、ABAQUS)模拟研究隧道周边裂纹对直墙拱形隧道围岩稳定性的影响。裂纹分布在隧道拱底、边墙、拱肩、拱顶等部位,将两种数值模拟方法进行对比分析,研究隧道周边裂纹的起裂、扩展机制及隧道围岩在围压载荷作用下的破坏形式。为了验证数值模拟结果,采用水泥砂浆制作隧道模型进行模型试验并与数值模拟结果进行对比分析,其数值分析与模型试验结果较为一致。结果表明,隧道墙脚处的裂纹是隧道围岩破坏的较弱位置;隧道拱顶圆弧位置处的裂纹与隧道拱顶圆弧圆心成45°夹角时,隧道模型的抗压强度最低,稳定性最差;隧道在围压作用下,破坏形式主要是拱底、拱顶的拉伸破坏和边墙、裂纹尖端的压剪破坏。     

地震作用下输水隧道的流-固耦合分析

在大规模的调水工程的建设中穿越软土地区的浅埋输水隧道的抗震性能问题更加突出。大管径浅埋输水隧道由于内部水体质量巨大,且在振动作用下隧道内部水体产生晃动,由此引起水体-隧道衬砌之间的耦联作用,这些都直接影响隧道衬砌的动力响应。针对这一问题,将围岩-衬砌-水体作为一个整体进行有限元剖分,采用流-固耦合的分析方法,对隧道中流体对隧道衬砌的频率以及隧道衬砌动力响应的影响进行了研究,其中管内水体采用基于势的流体单元,同时对隧道内无水、半满水、满水的频率和隧道衬砌的动力响应进行了比较分析,结果表明流体对软土中输水隧道的频率和隧道衬砌动力响应的影响很大。     

2006年《岩土力学》第8期被EI收录论文（43篇，收录率100％）

序号论文题名作者页码1扩底桩承载力空间屈服包络面的基本特性文松霖1229-12342剪应变率对湛江强结构性黏土力学性状的影响蔡羽,孔令伟,郭爱国,等1235-14403材料缺陷对岩样变形局部化影响的数值模拟王学滨1241-12474某地红砂岩多轴受力状态蠕变松弛特性试验研究李铀,朱维申,彭意,等1248-12525岩体单裂隙非饱和渗流毛管压力-饱和度关系研究李康宏,柴军瑞1253-12576寒区软岩隧道的水热耦合数值模拟与分析杨更社,周春华,田应国1258-12627神经网络在岩体力学参数和地应力场反演中的应用金长宇,马震岳,张运良,等1263-12668盐岩蠕变特性和本构关系…     

2005年《岩土力学》第5期被EI收录论文（32篇，收录率100％）

序号论文题名作者页码1岩土破损演化理论(Ⅱ):物理状态指标与分区破损理论党发宁673-6792管涌与滤层的研究(Ⅱ):滤层毛昶熙,段祥宝,冯玉宝680-6863地下圆形衬砌隧道对沿线地震动的影响(II):数值结果梁建文,纪晓东,Vincent W Lee 687-6924绿片岩三轴流变力学特性的研究(II):模型分析徐卫亚,杨圣奇,谢守益,等693-6985粗粒土与结构接触面的可逆性与不可逆性剪胀规律张嘎,张建民699-7046降雨诱发型堆积层滑坡的位移动力学特征分析贺可强,白建业,王思敬705-7097地震动下考虑各向异性土体-盾构隧道数值模拟祝彦知,冯紫良,方志710-7168砂土应力…     

《岩土力学》全球华人中青年学者岩土力学与工程论坛专集EI收录论文(37篇)

序号题名作者页码1润扬长江公路大桥北锚碇基础施工变形的智能预测——工程实录研究孙钧,赵其华,熊孝波等1-72含裂隙组岩体的稳定问题周维垣,刘元高,吴浩等13-163孔隙水压力对岩石裂纹扩展影响的数值模拟唐春安,杨天鸿,李连崇等17-204黄河大柳树坝址岩体松动机制动力数值模拟研究王勇智,戚炜,门玉明等29-345裂隙岩体中污染物运移过程的数值模拟薛强,梁冰,刘建军35-386软土盾构施工地表变形的小样本进化神经网络预测安红刚,胡向东,赵永辉43-477基于进化神经网络的冲击地压非线性动力系统建模高玮,冯夏庭48-528运用ANSYS对板桩墙支护模型的…     

2007年《岩土力学》第1期被EI收录论文（40篇，收录率100％）

序号论文题名作者页码1考虑损伤效应的岩石类材料局部化特性分析栾茂田,王忠昶,杨庆1-62剑桥模型可反映剪切变形的一种修正杨林德,张向霞7-113基于瑞典条分法的应变软化边坡稳定性评价方法张嘎,张建民12-164核废料处置概念库近场热-水-应力耦合模型及数值分析张玉军17-225 Peck公式在我国隧道施工地面变形预测中的适用性分析韩煊,李宁,J.R.Standing 23-286粒状碎屑溜砂坡的形成和基本特征研究(溜砂坡系列研究之一)王成华,张小刚,阙云,等29-357非饱和土的蒸发效应与影响因素分析陈建斌,孔令伟,赵艳林,等36-408黄河断代工程及其研究意义李金…     

盾构隧道-土体接触耦合机制的模态特征分析

盾构隧道动力特征受隧道衬砌结构及壁后土体相互耦合作用影响,为了分析隧道-土体接触耦合机制,以上海地铁某区间盾构隧道为研究背景,采用Bucket搜索法通过分析节点接触和弹性地基接触两种不同类型接触耦合下隧道结构的模态特征,并将分析结果与地铁隧道现场动力实测提取的模态特征进行比较。结果表明：隧道结构受土体耦合约束作用,呈现低频特性,前10阶模态频率在0～100 Hz范围内,模态振型幅值在10?4 m的数量级上。弹性地基接触与实测提取模态特征误差较小,可用于隧道结构动力分析模型简化和理论研究,为隧道结构动力损伤识别提供依据。     

2006年《岩土力学》第7期被EI收录论文（42篇，收录率100％）

序号论文题名作者页码1超大型“管幕-箱涵”顶进施工土体变形的分析与预测孙钧,虞兴福,孙旻,等1021-10272边坡稳定极限分析的单元集成法徐千军,李明元,陆杨,等1028-10323饱和土中弹性波在双椭圆孔洞周围的散射周香莲,王建华,周光明1033-10374非线性硬化与非线性软化的巷、隧道围岩塑性分析潘岳,王志强,吴敏应1038-10425CO2驱煤层气中煤层膨胀对套管稳定性的影响白冰,李小春,刘延锋,等1043-10486截断墙法降低地下结构地震液化上浮刘华北,宋二祥1049-10557多因素作用下天然土体渐进破损强度解析周成,谢和平,殷建华1056-10608深部软岩巷道锚网…     

川藏铁路隧道疏排地下水生态风险及保护对策

川藏铁路隧道工程众多,沿线植物类型丰富多样;通过现场调查分析隧道沿线自然地理、植被地带性分布规律,研究了铁路沿线植被种类、分带分布特征及生态需水特征;进一步评价了隧道工程地下水疏排水动力条件变化对沿线生态环境的影响,提出了隧道施工堵排水原则和措施.结果表明:川藏铁路雅安-康定段植物生态需水受降水和地下水影响较大,康定-...     

盾构隧道地震响应分析方法及工程应用

盾构隧道在地震作用下可发生接头螺栓剪断、管片开裂、管片端部混凝土脱落、大变形及错台等震害,将影响隧道的安全与正常使用,因此,建立合理的分析模型与计算方法来研究隧道可能的震害具有重要的工程防震减灾意义。采用嵌入梁单元模拟接头,厚壳单元模拟管片,无限元作为动力人工边界,同时在管片之间及管片与地层间设置非连续接触关系,更好地模拟了管片厚度方向应力及管片与地层间的相互作用,建立了厚壳-接触-无限元地震响应分析模型。并将该模型运用于某大直径越江盾构隧道的抗震分析中,计算结果与盾构隧道震害特征较为吻合,表明该模型可反映盾构隧道的真实地震动响应。并应用该模型分析了壁后注浆层材料参数及结构与土体相互作用对管片动力响应的影响。所建模型对于研究盾构或TBM施工隧道的震害分析具有很好的推广价值。     

爆炸地震波作用下盾构隧道动力响应分析

盾构隧道衬砌由于各种类型接头的存在而与整体式衬砌的力学特性存在较大差异。将盾构隧道衬砌结构看作由弹塑性铰链连接的刚性管片组成,考虑围岩介质的黏弹性,提出了爆炸地震波作用下盾构隧道动力分析的简化计算方法。采用该方法对南京地铁盾构段典型横断面进行了动力分析,研究了爆炸地震波入射角度、围岩介质特性及管片厚度对结构受力与变形的影响规律。分析结果表明:波入射角度对盾构隧道有很大影响,斜入射时结构的动力响应要大于垂直入射时结构的动力响应;围岩介质等级越高,围岩对隧道结构的约束越强,隧道的抗爆性能越好;管片厚度的增大会增大结构的内力,合理设置管片厚度有利于提高盾构隧道抗爆性能。     

2004年第4期被EI收录论文（20篇）

序号 论文题名 作者 页码 1 土与结构间接触面的非线性弹性-理想塑性模型及其应用 栾茂田,武亚军 507—513 2 基于灰色—进化神经网络的滑坡变形预测研究 高 玮,冯夏庭 514—519 3 吹填土室内模拟试验研究 刘 莹,肖树芳,王 清 518—521,528 4 粘土变形特性分析 陈铁林,周 成,沈珠江 522—528 5 并ENN-FEM分析力学参数对洞室群稳定性的影响 安红刚,冯夏庭,李邵军 529—533 6 冻土中微裂纹尺寸的识别与确认 李洪升,王悦东,刘增利 534—537 7 某特深基坑支护的非线性三维有限元分析 宋二祥,娄 鹏,陆新征等 538—543 8 土壤中可挥发污染物抽…     

叙毕铁路斑竹林隧道水文地质条件分析及涌水量预测

斑竹林隧道水文地质条件复杂,地下水以岩溶水及裂隙水为主,富水性中等-强。通过综合勘察及分析,获取了相关水文地质参数,分别采用简易水均衡法、地下水动力学法、经验公式法等对隧道涌水量进行预测。经综合分析,推荐隧道正常涌水量为13 175 m~3.d~(-1),最大涌水量为38 241 m~3.d~(-1);隧道涌水主要集中在可溶岩含水层及洞身浅埋段块石土孔隙水含水层,约占全隧道正常涌水量的77%;隧道在施工中有遇岩溶暗河、涌水、突泥的可能,应加强止水、抽排水措施,防止并减轻造成地表水漏失、地面塌陷等生态环境问题。     

叙毕铁路斑竹林隧道水文地质条件分析及涌水量预测

斑竹林隧道水文地质条件复杂,地下水以岩溶水及裂隙水为主,富水性中等-强。通过综合勘察及分析,获取了相关水文地质参数,分别采用简易水均衡法、地下水动力学法、经验公式法等对隧道涌水量进行预测。经综合分析,推荐隧道正常涌水量为13 175 m~3.d~(-1),最大涌水量为38 241 m~3.d~(-1);隧道涌水主要集中在可溶岩含水层及洞身浅埋段块石土孔隙水含水层,约占全隧道正常涌水量的77%;隧道在施工中有遇岩溶暗河、涌水、突泥的可能,应加强止水、抽排水措施,防止并减轻造成地表水漏失、地面塌陷等生态环境问题。     

隧道纵向整体抗震分析的近似方法

根据隧道工程的特点,考虑隧道与围岩的相互作用,依据抗震动力学理论、结构-围岩相互作用理论及当量半径的思想,建立隧道结构动力平衡方程,该方程从理论上考虑了隧道的自重惯性力。从方程可以看出,经典反应变位法是该方法的特例。通过算例分析了隧道埋深、地层剪切波速、基岩剪切波输入方向、上覆地层的特征周期、弹性地基系数及围岩弹性模量对衬砌纵向应力的影响。通过算例分析可知,（1）围岩-结构相互作用对隧道抗震分析具有较大的影响,不考虑相互作用得到的结果是相对保守的;（2）隧道的自重惯性力只有在超浅埋结构中有一定的影响,随着隧道埋深的增加,自重惯性力的影响完全可以不计;（3）本方法实际上是隧道纵向抗震分析的一种工程算法,所得的结论对于深埋隧道结构的整体抗震概念分析提供了一定的理论参考。     

列车激震荷载下地铁双圆隧道的动力响应研究

以上海地铁杨浦线(M8)黄兴绿地站到翔殷路站区间隧道双圆盾构工程为背景,研究了列车激震荷载作用下软土地铁双圆隧道的动力响应规律。通过对地铁盾构隧道-地层体系进行模态分析,得到地铁双圆隧道-围岩体系的振型和频率,以确定合理的阻尼系数和时间积分步长。采用车辆-轮轨模型,计算列车振动荷载,然后确定软土双圆隧道初始地应力,最后运用时程分析方法分别研究在单、双列列车动载两种情况下,软土地铁双圆隧道的随机动力响应及其薄弱部位和相应的位移场和应力场,从而为软土地铁双圆隧道的抗震设计提供借鉴。     

基于有限元的动力稳定性评价方法与应用——以王家墩古滑坡为例

天水市秦安县王家墩滑坡为宝兰客专沿线巨型古滑坡群,秦安隧道穿其而过。笔者以王家墩古滑坡为研究对象,围绕其工程中静、动力抗滑稳定问题,通过室内试验对影响王家墩古滑坡稳定性的地质构造、场地工程条件等内在因素进行分析评价,在此基础上通过有限元动力分析,对王家墩古滑坡在地震载荷下的动力响应进行分析,明确王家墩古滑坡稳定的影响因素、地震荷载与滑坡失稳破坏间的关系。采用动力有限元法和强度折减法结合的方法,开展动力抗滑稳定分析方法研究。分析结果表明,地震作用时的水平推力对古滑坡的稳定性有很大影响,表现为上部坡体的整体滑移和隧道入口段黄土堆积层局部失稳滑塌,采用位移突变的方法来确定边坡动力失稳及动力安全系数。     

2004年《岩土力学》第10期被EI收录论文（31篇，收录率91．1％）

No论文作者页码1应变非线性软化的圆形硐室围岩荷载-位移关系研究潘岳,王志强1515—15212散粒体材料间接触面力学特性的单剪试验研究张丙印,付建,李全明1522—15263岩石统计渗流模型和统计损伤本构模型研究韦立德,杨春和,徐卫亚1527—15304石窟薄层顶板破坏的早期潜在原因分析王芝银,李云鹏,杨志法等1531—15365总干闸胸墙裂缝危害性及处理措施分析李宁,张志强,陈方方1537—15416隧道开挖引起土层沉降槽曲线形态的分析与计算姜忻良,赵志民,李园1542—15447全风化花岗岩孔径分布-颗粒组成-矿物成分变化特征及指标相关性分析尚彦军,王思敬,岳…     

裂纹方向对隧道稳定性影响规律的研究

采用模型试验和数值模拟方法,研究单轴压缩载荷下带裂纹直墙拱形隧道在不同的裂纹面与隧道垂直边墙之间的夹角 时围岩损伤破坏规律。试验采用水泥砂浆制作成具有不同夹角 的直墙拱形隧道模型,养护30 d后进行加载。数值模拟采用混凝土损伤塑性模型,计算出隧道周边各点的应力和裂纹尖端的应力强度因子,与模型试验结果吻合较好。结果表明,拱肩处的裂纹会降低隧道的整体稳定性及强度,在裂纹尖端及侧壁产生很大的应力集中,但随着 角度的变化,强度降低的程度有所不同;当 = 60?和 = 130?时,裂纹对其整体稳定性及强度的影响最大,其裂纹尖端的应力集中现象最为明显,而且破坏应力峰值仅为无裂纹模型的40.9%和41.8%。     

隧道口顺层斜坡地震动力响应特征振动台试验

为研究地震作用下隧道洞口段顺层边坡的动力响应特征及动力破坏模式,基于动力模型试验的相似关系,设计完成了隧道洞口段顺层边坡振动台缩尺模型试验.试验结果表明,地震作用下模型边坡具有典型的地形放大效应,模型边坡具有明显的坡表动力放大效应,相同条件下与坡内相比坡表的动力放大效应较大;地震动输入方向及强度对模型边坡的动力响应特征具有影响,相同条件下与输入垂直地震动相比输入水平地震动时模型边坡的动力放大效应较大;隧道结构改变了模型边坡的局部动力响应特征,对坡体的动力放大效应具有放大作用;地震作用下模型边坡的动力破坏模式为地震诱发-最上层结构面逐渐形成滑带-最上层结构面以上滑体滑动破坏-滑体堆积坡脚.