Simulation of Stress Distribution around Tunnels and Interaction between Tunnels Using an Elasto-plastic Model

This article presents a computer simulation of stress distribution around tunnels and interaction between tunnels using an elasto-plastic model. A finite element method using ANSYS software has been used for the analyses of one and two tunnels at different overburden depths with different separating distances between the tunnels. The results of numerical analyses indicate that stress distribution and stress concentration around the tunnels vary with the overburden depths. It is found that the coefficients of stress concentration for elasto-plastic medium are smaller than those for elastic one by 1.9%. Furthermore, the interaction between the two tunnels rapidly decreases with the increase of separation distance between them. In addition, for quantitatively describing the interaction between the two tunnels, a critical separation distance is introduced. The critical separation distances between the two tunnels at different overburden depths are 8 m, 12 m, and 14 m respectively. This fact is very important and essential for the design of mining tunnels and to ensure safety in tunnel engineering.     

小净距公路(双洞)隧道围岩破坏模式研究

我国是一个多山的国家。随着高速公路的迅猛发展,在山丘区修筑高速公路,由于线路及地形的限制,必然伴随着大量公路隧道的出现。小净距隧道是目前公路隧道中最常见的一种型式。在我国目前还处于研究和发展阶段。论文在现有单洞隧道围岩破坏模式分析的基础上,开展了小净距双洞公路隧道围岩破坏模式的研究。通过文献综述、现场量测以及数值分析成果,归纳总结了小净距隧道的5种典型破坏模式:挤压破坏、拉伸破坏、中夹岩柱剪切破坏、爆破震动破坏及复合型破坏。针对不同的破坏模式。论文详细阐述其破坏规律和特点,以便在设计中人们能够事先知道其薄弱环节,在施工时能够及时采取有效的处理措施,从而确保整个隧道施工和运营的安全。     

综合地球物理测井在铁路隧道勘查中的应用

综合地球物理测井通过测量钻孔中地层岩石物理性质的变化,从而获得地层丰富的物性和位场信息。这里阐述了某铁路隧道钻孔的综合地球物理测井勘查效果,该方法已经成为一种行之有效的水文和工程地质勘查手段。     

山岭隧道堵水限排围岩力学特性分析

为了尽可能减少隧道长期大量排水带来的严重环境问题,高水位地区的深埋山岭隧道应采取“以堵为主,限量排放”即“堵水限排”的防排水设计准则。但在堵水限排情况下围岩的力学特性如何？是当前隧道衬砌结构设计急需解决的关键问题之一。首次建立了山岭隧道堵水限排情况下围岩力学特性分析的解析模型并进行了理论推导,分析了不同排水工况下围岩力学特性的变化并绘制了相应的围岩特征曲线,为堵水限排衬砌结构设计提供了理论依据。     

小间距隧道爆破动力特性试验研究

分岔隧道是一种新型隧道结构形式。以漆树槽分岔隧道为工程背景,进行了掘进爆破的围岩震动效应试验,通过不同掏槽结构下爆破震动作用隧道围岩衬砌质点振动速度的频谱分析与质点振动速度幅值的分布情况分析,对小间距公路隧道混凝土衬砌及其围岩在爆破地震波作用下的力学特征进行论述,重点研究了小间距隧道中隔墙及爆破掌子面的震动特性及变化规律。试验与分析结果表明,（1）中墙迎爆侧为振速峰值区,以水平径向振速最大,且沿着中墙走向呈现规律性变化;（2）掏槽孔爆破产生的地震效应最为强烈,其震动强度是扩槽眼和周边眼的2倍左右;（3）衬砌振速主振频率主要分布在低频段,以20～95 Hz为集中频段,高频地震波衰减极快;（4）同一测试断面中最大振速峰值出现在拱顶和边墙中部位置的概率最大,且大小比较接近,爆破掌子面附近的振速不适合萨道夫斯基预测公式,受爆破夹制及自由面的影响较大。     

水平及竖向地震共同作用下双线隧道的响应分析

基于有效的土-结相互作用有限元数值模拟方法,利用有限元软件ABAQUS对水平及竖向地震共同作用下双线盾构隧道的地震响应进行分析研究。地震动输入选取近场地震Loma、ChiChi、Mammoth和WoLong的基岩水平及竖向加速度时程记录。结果表明,不同近场地震记录对隧道结构的作用不同,隧道的地震反应与场地性质及地震动的频谱特性密切相关。对比隧道在水平及竖向地震动共同作用下的响应与单向水平地震动作用下的响应,发现隧道的最大地震附加内力及其分布均发生较大的变化,在隧道结构抗震设计中需引起重视。另外,分析中还考虑了在双向地震动共同作用下,隧道间距、土-结接触面的摩擦系数、土-结相对刚度、输入的地震记录和竖向地震动相对强度对隧道地震响应的影响等,研究结果对隧道工程的抗震设计具有一定的参考价值。     

新型职业农民对城市郊区耕地利用“大棚化”转型的影响——以南京市为例

随着中国农业商品化转型的不断发展,传统露天种植模式逐渐被取代,城市郊区大棚面积迅速扩张,出现较为普遍的耕地利用“大棚化”转型。与此相随,耕作者也由传统“自给自足”型农民为主逐步转变为面向市场的“新型职业农民”。然而,到目前为止,少有研究分析新型职业农民在城市郊区耕地利用“大棚化”转型中扮演的角色。论文以南京市为例,基于2018年郊区291份农户问卷调查的一手数据,构建Logistic回归模型,研究微观尺度下新型职业农民对大棚化转型的影响。结果表明：① 新型职业农民是影响郊区耕地利用大棚化转型的根本因素,其中外来职业农民大棚化种植的可能性是其他类型农民的4.7倍左右;② 新型职业农民的务农年数和经营规模对大棚化转型具有显著的正向作用,其年龄对大棚化转型的作用方向相反;③ 对研究区所有农民而言,销售占比和单位面积耕地农业年度纯利润对大棚化转型具有显著正向作用。此外,相较于坡地和梯田,平地更加有利于农民大棚化种植。     

邻近开挖对既有软土隧道的影响

采用两阶段分析方法,提出了邻近开挖对既有软土隧道纵向受力变形影响的简化计算方法。针对软土隧道开挖情况,第1阶段采用Loganathan和Poulos提出的解析解计算开挖引起的土体自由位移场;针对基坑开挖情况,第1阶段根据Mindlin理论解计算邻近荷载作用引起隧道的附加应力;第2阶段基于Winkler地基模型将既有隧道视为弹性地基无限长梁,将土体自由位移或附加应力施加于隧道,并建立求解该问题的纵向变形方程,从而得到隧道纵向位移和内力的计算表达式。结合离心模型试验结果和工程实例进行分析,验证了方法的有效性。研究成果可为合理制定邻近施工对软土隧道的保护措施提供依据。     

锦屏Ⅱ水电站辅助洞岩爆灾害评价及对策研究

锦屏Ⅱ水电站辅助洞是典型的深埋隧洞,高应力条件下的岩爆灾害一直是设计和施工阶段面临的主要问题之一。通过统计辅助洞开挖过程中岩爆的基本规律,结合地应力和典型岩层的室内岩石力学试验,采用不同的岩爆评价指标对辅助洞的岩爆危险性进行了评价分析。并针对辅助洞工程的实际情况,讨论了施工过程中岩爆防治的措施,提出相应的岩爆控制对策,为锦屏Ⅱ水电站正在施工的4条深埋长大引水隧洞中岩爆的预测和防治提供了重要的基础性数据和借鉴,并可为现场施工提供指导     

实测坑透资料的层析成像特殊处理效果

用坑透层析成像特殊处理算法对4个工作面的实测资料进行了处理,处理结果检测了算法的可行性、分辨率,检验了算法的稳定性和抗噪能力。