爆破振动下围岩支护锚杆动力响应解析解

为了研究爆破掘进施工对巷道支护锚杆的影响,采用结构动力学理论,从理论上推导出了锚杆在爆破地震波作用下的振动规律,计算出锚杆上的位移、振速、轴力随时间的变化,研究了黏结式锚杆在爆破动荷载作用下的动力响应特征。结果表明：自由段锚杆的轴力和轴向振速呈现指数型衰减,而锚固段锚杆的轴力和轴向振速以及剪应力呈现正弦变化,整体表现为先增大后减小。锚固长度对锚杆振动效应影响较大,不同锚固长度时锚杆受力状态不同,在锚杆满足抗拉强度的前提下,可以适当减小锚固段长度。剪切刚度对锚杆的振动有一定的影响,剪切刚度越大,锚杆与锚固砂浆之间的剪应力也越大。故为了防止锚杆不发生剪切破坏,尽量选择剪切刚度较小的锚固剂材料。研究成果对掘进爆破安全技术的提高具有一定的指导意义。     

自适应非线性有限元的多重网格法求解及应用

描述了非线性自适应有限元的多重网格法求解过程。 通过算例说明了方法的有效性以及自适应多重网格有限元用于开挖施工过程模拟分析的优越性。     

昆明翠湖九龙池泉群断流原因及恢复措施

九龙池岩溶水系统分布于昆明盆地北部,岩溶含水层由蛇山裸露岩溶山区延伸至盆地底部松散土层覆盖区,在翠湖一带因上覆松散盖层薄,下游存在碎屑岩地层阻水,使地下水位壅高呈股状溢出地表,形成九龙池泉群。九龙池泉群是翠湖的源泉,也是滇池水源之一。九龙池泉群的断流,反映出滇池水环境的急剧变化。通过20世纪60年代以来地下水观测资料的分析研究,结合钻井开采地下水、工程开挖疏排地下水、地下水补给山区石漠化演化等对比评价,得出不合理的人类开发建设活动是导致九龙池泉群断流的主要原因。封停开采井、人防工程封闭止水、调水入滇池等直接或间接的措施,已经取得了明显的效果,使泉群周围地区地下水位呈现持续上升的态势。      

武汉城市地下空间工程地质研究

利用武汉市现有勘察资料,初步分析研究城市地下空间的物质载体及其空间组合关系,从空间岩土体工程地质性质和赋水条件入手,研究得出武汉城市地下空间的利用存在岩溶地面塌陷、地下水作用、软土变形三大工程地质问题。在此基础上进行地下空间利用区划,指出各区在地下工程建设中需要重点防范的工程地质问题和合理利用地下空间的方法。最后以武汉地铁首期工程为例,分析工程地质优势与问题,提出防范问题的措施建议。     

超长定向钻注装备关键技术分析及发展趋势

定向钻技术起源于石油钻井工业,经多年发展已拓展至隧道工程地质勘察及灾害处置、煤矿底板含水层改造、蓄能电站抽水通道施工、市政管道铺设等多个领域。地面注浆技术结合定向钻长距离精准穿越的优势,可实现地下工程不良地质高效预加固与灾害安全处置,具有广阔的应用前景。系统综述了定向钻注装备技术的发展历程、研究现状和待突破关键技术。首先,介绍了定向钻与地面注浆技术的发展历程;其次从重大科研项目、学术论文、授权专利以及工程实践等方面进行了分析与总结。结果表明：我国现阶段定向钻注技术总体已达到自主化、实用化的国际先进水平,但在千米级长距离快速钻进、复杂地质条件精准导向、地下工程精准注浆处置等核心技术方面仍存在“卡脖子”难题。面向战略性重大工程建设需求,提出了超长距离定向钻注一体化装备“预报、钻进、注浆、检测”四大功能模块,围绕随钻感知预报、快速钻进与卡钻预测、精准导向技术、远距离凝胶可控注浆材料、稳压控制分段注浆工艺、随钻检测系统六方面,开展了分析与讨论,可为我国定向钻注一体化装备技术发展和地下工程灾害防控提供参考。     

基于GTP的地下工程与围岩一体化真三维空间构模

针对地下工程开挖体的基本特征及其真三维建模要求，在广义三棱柱(GTP)模型的基础上进行扩展，提出采用E—GTP模型来构建地下工程开挖体的真三维模型。通过与其围岩地质体的G—GTP模型的耦合，实现了基于GTP的工程开挖体与围岩地质体的一体化建模。该模型将地下三维空间实体抽象为点、线、面、体四类对象，通过结点、TIN边、侧边、TIN面、侧面和GTP体元共6个基本几何元素进行统一表达。该文重点讨论了E—GTP的建模原理与方法，并介绍了基于面向对象思想的一体化空间数据结构。     

第六届软土地层地下工程施工中的岩土工程问题国际研讨会

（IS-Shanghai2008）由同济大学主办的国际土力学与岩土工程学会（ISSMGE）TC28委员会系列会议“第六届软土地层地下工程施工中的岩土工程问题国际研讨会”（The 6th International Symposium on Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground,IS-Shanghai 2008）于2008年4月10～12日在上海同济大学胜利召开,该系列国际研讨会每3年召开一次,并且首次在中国召开。本次会议同时得到了中国土木工程学会、中国岩石力学与工程学会、香港工程师学会、香港岩土工程学会、香港科技大学、上海市科学技术委员会、上海长江隧桥建设发展有限公司、上海市土木工程学会的大力支持。     

基于物联网三层架构的地下工程测量机器人远程变形监测系统

针对地下工程变形监测特点,在物联网三层架构技术和测量机器人技术的基础上,以C#编程语言和SQL sever数据库为开发平台,借助GeoCOM开发包,通过远程控制测量机器人对地下工程进行自动化变形监测工作。在物联网三层技术架构自动化变形监测系统应用服务层中,介绍了提高数据处理精度的实时差分技术原理和围岩净空收敛分析方法。成功地将物联网技术应用在变形监测领域,保证了地下工程的安全服务;而这一系统设计思想更可为同类工程安全监测提供参考。     

基于控制区间牵引算法的地下施工变形预测

变形是地下结构施工安全状态的重要评价指标。针对数据驱动变形预测方法中地下施工动态影响因素难以量化这一问题,提出了基于控制区间牵引算法的地下施工变形预测模型。以双向长短时记忆网络（Bi-LSTM）对变形监测时间序列进行预测,以数值模拟在关键施工阶段处的结果为牵引点。根据实测值随阶段更新牵引点,并基于注意力机制双向长短时记忆网络（Bi-LSTM-AM）以牵引点修正数据驱动模型在控制区间的预测结果,实现更准确、更智能的地下施工变形预测。设置牵引相对权重,使模型可自适应判断当前合理牵引程度,准确融合了Bi-LSTM与数值模拟的结果。通过相关历史案例与数据,验证了牵引预测模型的有效性。依托西安市西咸新区丰镐三路地下通道上跨地铁1号线自动化监测实例,采用牵引算法预测了地下结构变形。结果表明：在关键施工阶段处,牵引作用改善了数据驱动预测方法存在的滞后问题,各阶段误差平均降低了24.34%;不断优化的牵引点逐渐趋近真值,降低了数值模拟出现偏差时造成的影响。该方法可为地下施工变形预测问题提供新途径。     

建立隧道掘进机产业促进我国地下空间开发

论述了国际地下工程建设动态，指出在地下工程建设中，优先采用全断面隧道掘进机（TBM）进行快速开挖已成料总的发展趋势；对我国开发隧道掘进机的历史和现状进行了综述，提出了存在的问题有利条件，对在我国建立隧道掘进机产业提出了意见和建议。