对薄层状砂围岩中深埋隧道应力及变形特性研究

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1、薄层状砂围岩中深埋隧道应力及变形特性研究白世伟，韩昌端，李丹（中国科学院武汉岩土力学研究所，430071）摘要：某穿过薄层状砂质页岩深埋公路隧道施工过程中拱顶一侧呈规律性严重破坏，本文介绍为探讨破坏机理和修改设计展开的研究工作。包括岩石力学特性测试，围岩应力测量和应力场拟合，横观各向同性岩体中开挖隧道的物理模拟和数值分析。各项研究工作从不同侧面阐明了横观各向同性岩体中应力分布特征和该隧洞变形破坏的必然性，得到相互吻合的结论。为设计施工指出了具体的修改方案。针对薄层状围岩的结构特点，本文推导了横观各向同性岩体中孔

2、经变形法应力测量计算分析的修正算法。介绍了模拟层状岩体物理模型试验的技巧，指出以超载试验判断隧道安全储备系数的方法。无机污染环境对水泥土强度的影响与耐久性评价白晓红（太原理工大学建筑与土木工程学院，030024）摘要：根据大量室内模拟试验，对水泥土在不同的酸、碱、盐无机化合物污染环境中，水泥土强度随污染时间、溶液浓度的变化规律进行了研究，提出了各类污染环境的水泥土强度修正系数和水泥土强度劣化的损伤模型，并基于此提出了水泥土和水泥土桩复合地基的耐久性评价方法。双向循环荷载作用下饱和软黏土1)动力特性试验研究*，*

3、*，2)*蔡袁强王军*（温州大学建筑与土木工程学院，温州325035）**（浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室，杭州310027）1)国家自然科学基金项目(50808145)资助2)E-mail:caiyq@zju.edu.cn摘要：利用GDS双向动三轴仪对饱和软黏土进行双向激振循环荷载试验，研究了循环应力比、径向循环应力比、初始剪应力等因素对软粘土动应变、动孔压、应力路径、临界循环应力比、循环软化等特性的影响。以转折应变为破坏标准，得到了双向激振下软粘土的动强度曲线。在试验基础上，确定了杭州饱和软黏土的

4、门槛径向循环应力比，建立了双向激振下软黏土的软化指数模型以及反映每一次循环内软黏土软化规律的无量纲化刚度软化模型。通过修正的Duncan-chang模型来模拟初始骨干曲线，通过引入软化指数模型对Iwan模型进行修正，以每一次循环过程中循环软化模型作为Masing准则的放大系数对双向激振循环荷载作用下不同试验条件的动应力－应变关系进行了描述。通过计算结果和试验数据的对比分析表明，修正后的模型能正确反映双向激振下土体的循环特性。关键词：双向激振，循环荷载，软黏土，应力-应变，软化通透肋式拱梁傍山隧道受力变形特征分析

5、陈善雄，余飞（中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，武汉430071）摘要：针对传统傍山隧道的缺陷，在对浅埋傍山隧道受力特点系统分析的基础上，提出了一种新型隧道结构型式－通透肋式拱梁隧道。通透肋式拱梁隧道作为一种全新的隧道结构型式，尚无成熟的设计和施工经验可供借鉴。因此，结合实际工程，研究通透肋式拱梁隧道结构变形与受力特征，探讨相应的设计计算方法、变形控制技术和施工方法，具有重要的理论意义和工程应用价值。系统地开展了通透肋式拱梁隧道施工过程数值模拟研究，全面揭示通透肋式拱梁隧道变形与受力特征

6、及其演变规律。对拱顶山坡稳定性进行了数值模拟研究，研究表明：未对拱顶山坡进行锚固的条件下直接开挖洞室，拱顶山坡的位移很大，整体呈现向洞内塌落的趋势，尤以拱顶部位的位移最大，总位移达35.04mm。拱顶山坡全风化和强风化岩层内的拉应力较大，内侧拱脚的主压应力较大，塑性分布区从开挖面拱腰部位垂直向上扩展，直至坡面，拱顶山坡处于不稳定状态。隧道开挖打破了拱顶山坡的自然平衡状态，全~强风化岩层向下向山坡外侧变形，拱顶出现较大的受拉塑性破坏区，隧道切入山坡的深度是影响拱顶山坡岩体松弛范围的主要因素。基于拱顶山坡变形受力特

7、征和岩体松弛范围，提出了横向管棚注浆的加固方案。针对先暗后明，即先开挖主洞室，尔后整体施做肋式拱梁、二次衬砌等隧道主体结构（方案一）与先明后暗，即先施做隧道外侧肋式拱梁，尔后开挖主洞室，最后形成内侧衬砌体（方案二）等两种设计方案，系统研究通透肋式拱梁隧道变形与受力特征。隧道开挖过程中，拱顶风化岩层向下向坡外变形显著，仰拱部位围岩出现回弹变形，方案二中先期施做的肋式拱梁结构以水平位移为主。比较而言，先开挖洞室较先施做肋式拱梁的围岩变形要大，但在对拱顶山坡进行有效支护的条件下，两种方案围岩变形的整体差异不大，整体变

8、形较小，最大变形值为4mm左右。隧道内侧拱脚围岩出现应力集中，压应力水平较高，拱顶山坡围岩无明显的拉应力分布，比较而言，先开挖洞室较先施做肋式拱梁的围岩应力水平要高，但差异不大。两种不同的设计方案中，隧道结构物应力分布和应力水平存在明显的差异，方案一先期开挖洞室释放了围岩偏压应力，隧道结构物应力水平不高，最大压应力为3.08MPa，最大拉应力达到1.35MPa，分布较均匀；而方案二先期