中科院院士、隧道工程分会原副理事长孙钧教授在2005年全国公路隧道学术会议开幕式上的讲话

各位领导，各位代表，大家早上好!很高兴又一次有机会来成都，参加今天的盛会。隧道学术交流会”在成都成功召开。首先，让我们热烈祝贺“

超大型“管幕-箱涵”顶进施工土体变形的分析与预测

结合上海市中环线北虹路下立交地道工程采用“管幕-箱涵”顶进的非开挖施工全过程,分别应用ANSYS和FLAC三维数值分析程序,对顶进施工所引起的地表变形位移进行了全过程的动态仿真模拟,并采用弹性地基梁法和室内模拟试验以及现场实测数据比拟法,对地表变形特征进行了系统地研究,最后应用软科学的智能方法,对“管幕-箱涵”顶进非开挖工法所引起的地表变形位移进行了人工神经网络滚动预测。其研究成果已经提交施工部门参考和采用。

受施工扰动影响土体环境稳定理论与变形控制

讨论了城市市区进行的各种工程活动中 ,因施工扰动引起的环境土工损伤问题及其施工变形的智能预测与控制方法 .分别对土体受施工扰动的诸因素 ,如 :对土体力学性态、开挖卸载条件下土体应力路径、土体孔隙比和含水量的变化 ,以及土体结构的破坏、土体化学组成的改变、土体成分的混合与分离和土体固结状态的变化等 ,均作了系统研究 .进而据此从理论上和实验室测试 2方面探讨了就软土工程性质的上述变化对施工过程中土体强度、变形、稳定性和承载力的影响 .另一方面 ,首次将人工智能和自动控制等软科学理论与技术引入岩土工程领域 ,采用了一种称之为“多步滚动预测”的人工神经网络模型于盾构隧道施工中地面沉降的预测和预报 ,还应用了模糊逻辑控制方法对工程施工变形位移实现了实时。

圆波导定向耦合器在高功率微波测量中的应用

介绍了大功率容量定向耦合器的设计、标定、测试与应用情况.以X波段圆波导定向耦合器为例,在9.2～10.2 GHz的频带范围内,基于小孔耦合理论优化设计的结构,其耦合度可以稳定在（55±2）dB以内,隔离度大于80 dB.在此基础上,设计加工了X波段圆波导定向耦合器并进行了标定测试,测试与仿真结果吻合较好,高功率微波实验证实了其具有较高功率容量,能够满足实验需求.该类圆波导定向耦合器已广泛应用于实验室高功率微波源的在线测量装置中.

软岩隧道挤压型大变形非线性流变属性及其锚固整治技术研究

针对隧道高地应力软弱围岩洞室施工开挖变形与围岩失稳以及衬护结构设计问题,阐述开展岩土流变学研究的必要性以及对软岩挤压型大变形非线性流变问题的研究内容和方法,介绍隧道围岩挤压型大变形的定义、变形特征,及国际上隧道围岩挤压大变形的判定。介绍隧道围岩挤压型大变形非线性流变理论、相应的专用设计软件研制及其工程应用,主要介绍有关的研究内容及其创新性方面;以广义Komamura-Huang流变模型为基础,建立一种能较完整地反映围岩二维、三维大变形非线性流变全过程的Komamura-Huang"弹-线黏弹-非线性大变形黏塑性"流变模型,并在ABAQUS软件基础上进行专用软件的二次开发,将其应用于兰新铁路兰武客运专线乌鞘岭铁路隧道岭脊段围岩5~#断层带中,后又应用于甘南木寨岭高速公路隧道和云南滇中红层引水隧洞2处软岩围岩挤压大变形隧道,采用大尺度让压锚杆/预应力长让压锚索进行了整治研究,并分别进行了二维和三维非线性大变形黏弹塑性数值模拟分析。指出有待进一步深化研讨的若干问题。总结针对软岩挤压型大变形沿用现行刚性支护方案的不合理性和失效教训。提出管控/约束隧道围岩大变形持续发展的让压支护锚固技术措施——一种新型大尺度让压锚杆/预应力让压锚索,介绍让压锚具的受力机制及构造,强调其10个关键性设计施工参数。以兰州木寨岭高速公路隧道围岩挤压型大变形非线性流变分析与采用让压锚杆进行工程整治的试验段情况为例,对该隧道围岩挤压大变形进行二维数值模拟,并对施作让压锚杆进行工程整治的主要有关设计参数进行分析计算。"边支边让、大尺度让压锚杆"方法已先后在几处工程中得到了成功实施,取得了应有的经济效益,其工程技术收益应更受业界关注。

隧道软弱围岩挤压大变形非线性流变力学特性研究

讨论高地应力条件下隧道软弱围岩发生挤压大变形的复杂力学行为,将挤压大变形归属为变形速率快而收敛速率慢的非线性流变变形范畴。在分析挤压大变形流变力学机制的基础上,分别提出非线性二维黏弹塑性本构模型和大(小)变形三维弹黏塑性本构模型,并进行相关专用程序的研发。运用所研发的材料子程序,对相关流变模型进行理论分析,就乌鞘岭铁路隧道软弱围岩施工开挖大变形问题进行工程应用研究。

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

在应用软科学理论于岩土工程问题变形预测与分析的基础上,结合润扬长江公路悬索大桥北锚碇基础所进行的施工变形监控与预测工作实践,在现场系统开展了对该处特深、特大型锚碇基坑变形的人工智能神经网络多步滚动预测研究,保证了工程施工的安全及其环境维护。进而,与常规采用的传统方法相比,论述了本项研究的创意性。本文采用工程实录方式作了扼要表述。

软弱围岩隧洞施工性态的力学模拟与分析

本文着重对软弱围岩隧洞施工中的力学性态进行了计算机模拟和分析。文中除提出了考虑隧洞开挖面时空效应的三维分析模型外，还计入岩体流变时效，进行了弹－粘塑性数值计算。其中，研讨了开挖面推进过程中洞室围岩与错喷支护的相互作用以及设置整筑式二次内衬的影响。用所建议的力学模型和编制的程序软件，结合某实际工程，分别就洞室上下台阶法分部开挖、全断面法一次开挖和侧壁导坑法扩大开挖等三种最常见的隧洞施工作业方式进行了模拟分析，并将计算成果与现场实测数据作了比较验证。

阴极金属微凸起电场增强因子数值模拟

利用有限元方法对无穷大平板二极管中阴极表面金属微凸起的微观电场增强因子进行了计算研究,给出了微凸起微观电场增强因子随凸起参数的变化规律,拟合得到了微观电场增强因子的简单实用的经验表达式,并与文献中的近似公式进行了比较。模拟的结果表明,对锥状球头微凸起的电场增强因子,文献给出的近似公式误差较大,应避免使用。

复合营养液处理对完熟采收‘宫川’温州蜜柑果实品质与浮皮的影响

以露地栽培的早熟温州蜜柑‘宫川’为试材,研究了高钙与全营养两种复合营养液叶面喷施对果实品质及浮皮的影响。结果表明,在果实着色之前,果皮占果实的比率随着果实的发育而下降,而汁囊占果实的比率则随果实发育呈上升趋势;在着色期内,果皮占果实的比率略有上升,而汁囊占果实的比率略有下降;至完熟采收时,果皮鲜重占果实的比率下降至最低,而汁囊鲜重占果实的比率达到最高。两种复合营养液应用降低了采收时果皮占果实的比率及果皮厚度,相应地增加汁囊部分的比率;增加了汁囊的可溶性固形物、葡萄糖、果糖和蔗糖含量,但对可滴定酸含量的影响不明显。高钙和全营养复合营养液处理还显著降低了果实的浮皮指数,处理果的浮皮指数分别比对照下降18和13个百分点。以上研究表明,复合营养液应用有利于提高完熟栽培‘宫川’温州蜜柑果实的品质并抑制浮皮的发生,增加营养液中钙的含量对控制浮皮效果较好。

隧道围岩稳定性正算反演分析研究——以厦门海底隧道穿越风化深槽施工安全监控为例介绍

为了降低海底隧道施工风险,确保隧道施工顺利穿越海底几处风化深槽和风化囊区域,解决难以获得隧道围岩力学参数的技术难题,采用位移反分析方法建立了动态反演预测模型;作为比较,还简单介绍了弹塑性反演的一种全局优化方法。根据隧道典型断面实际监控量测的围岩拱顶沉降量和周边收敛位移量,结合先行服务隧道揭露的水文地质情况,进行优化反演分析,得到该类围岩初期支护后的等效弹性模量和等效侧压力系数。在相应的同类地质条件下,对后续将开挖的左、右主洞围岩采用边界元法进行正演数值计算,使之能为主洞施工方案比选以及支护设计参数调整与修正提供定量依据,做到信息化动态设计与施工。工程实例分析表明,利用正算反演分析法得出的围岩等效力学参数是可靠的,可据此对类似地质条件下主隧道围岩进行正演计算分析,预测主洞围岩的变形破坏模式,判断其围岩稳定性。位移反分析法是隧道施工变形理论预测分析与工程实际相联系的有效平台,为工程设计施工技术决策提供了一种切实有效的途径。

岩石力学参数弹塑性反演问题的优化方法

本文提出了对岩体和岩性诸参数,包括其抗剪强度指标c、φ值进行弹塑性反演分析的一种全局优化方法,实践上得出了非线性逆问题的唯一解,将文中所建议的方法用于某电站试验洞的上项反演计算,其结果与实测值吻合良好。

隧道软弱围岩挤压大变形非线性流变力学特征及其锚固机制研究

介绍围岩大变形的工程实例、隧道围岩挤压性大变形的定义及其工程特征。系统总结国际上隧道围岩挤压性大变形的3种预测方法,即:经验法、半经验半理论法和试验判定法。将Hoek(1999)对围岩挤压大变形的预测和判定方法(半经验半理论法)应用于乌鞘岭隧道岭脊段F7断层带开挖施工中的围岩稳定性判别,并对这种预测方法进行了可靠性评价,认为有支护情况下比无支护情况下变形预测失效概率要小得多,也就是说毛洞围岩变形收敛率的大小更难以掌控。介绍作者团队对隧道围岩挤压性大变形问题按三维非线性流变的理论分析、相应专用软件的研制;并将理论研究计算成果与现场实测数据进行对比,结果按大变形三维问题的计算值比按小变形二维平面问题的计算值更接近工程实际;同时,指出了有待进一步深化研讨的若干问题。最后,提出了管控/约束隧道围岩大变形持续发展的锚固技术措施--一种新型大尺度让压锚杆/预应力长锚索,分析其机制和优势,介绍其构造类型,并提出下一步的研究思路。该方法已在几处工地不同程度地成功实施,取得了应有的经济效益和技术成果。

高地应力软岩隧洞挤压型大变形的非线性流变属性及采用让压支护的工程整治研究

针对软岩大变形工程处置目前大多仍沿用传统强支硬顶施工方法所存在的问题,分析挤压型大变形隧洞中采用让压支护的必要性,认为在挤压型大变形隧洞施工中,采用刚性支护进行“硬扛”是不行的;可缩式钢拱架在大变形(如δ≥500 mm)隧洞中是不能用的,需要“另辟蹊径”,创新求变。经5处工程实践证明,在软岩挤压大变形隧洞施工中,施作让压锚杆/预应力长让压锚索是一种更为有效可行的对策措施。阐述让压支护“边支边让、先柔后刚“的设计理念,阐明其工作原理,对让压锚杆及预应力让压锚索进行比选,从施工和受力2方面考虑,建议采用预应力长让压锚索。并对锚杆、锚索参数、锚固头形式、锚腔位置等关键技术指标进行分析推荐。讨论让压支护的经济性,经与传统“硬扛”的方式对比估算,认定采用让压支护是完全划得来的。首先,对软岩挤压型大变形隧洞计算分析中的若干问题作简要说明,包括:1)二、三维分析模式的选择问题;2)几何非线性问题;3)非线性、非定常黏弹塑性围岩流变/蠕变时效的耦合相互作用问题;4)几何非线性与材料非线性耦合专用程序软件研发及应用问题。然后,简述了挤压大变形隧洞中考虑几何非线性和材料非线性的耦合作用的研究进展。最后,对下一步深化研究提出5点建议:1)进一步积累大量流变试验和隧洞现场实测资料,提出数值模拟预测挤压大变形更有理论依据、更加可信、适用的方法;2)非线性黏弹塑性流变本构模型分析的编程工作,需引入和拓展至三维非线性黏弹性流变属性并选用相应的流变本构模型;3)完善目前工作中存在的不足,收集更为详细的研究资料和现场实测与流变试验数据,并将试验手段、数值计算与理论演引三者相结合,对几类不同软弱岩性的挤压型非线性流变力学行为进行更细致完善的系统研究;4)深入分析挤压型大变形问题时,应考虑多场耦合问题;5)本研究仅局限于软岩,基于连续介质理论所建立的大变形理论,不适用于软黏土隧洞的大变形破坏问题,这应作为今后拓展研究的一个方面。

2型糖尿病患者血清IL-10水平与颈动脉粥样硬化的关系

目的探讨2型糖尿病(T2DM)患者血清中白细胞介素(IL)-10表达情况及其与颈动脉粥样硬化的关系。方法回顾性分析2013年5月至2016年12月于武警北京总队第三医院治疗的T2DM患者168例。根据颈动脉内膜中层厚度(IMT)值将患者分为正常组、增厚组及颈动脉粥样硬化斑块形成组(斑块组),选择同期健康体检的志愿者65例作为对照组。比较各组炎症指标、血糖、血脂及其他指标水平,同时分析IL-10与其他检测指标的相关性,分析T2DM患者颈动脉粥样硬化的危险因素。结果与对照组相比,T2DM患者血清中IL-6、血糖、血脂及其他指标水平均明显升高(P<0.05),而IL-10水平显著下降(P<0.05)。随着IMT值增加,T2DM患者血清中IL-6、血糖、血脂及其他指标水平明显升高,而IL-10水平显著下降,同时组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。血清中IL-10水平与其他检测指标水平呈负相关(P<0.05)。IL-6、同型半胱氨酸(Hcy)及血尿酸(UA)是导致T2DM患者动脉粥样硬化形成的危险因素,而IL-10是保护因素。结论 T2DM患者血清中IL-10水平与颈动脉粥样硬化的发生及发展密切相关,为临床治疗提供了新的靶点。

三峡船闸高边坡岩体的细观损伤及长期稳定性研究

通过扫描电镜下的一系列加载试验，对三峡船闸高边坡的闪云斜长花岗岩的细观损伤特性进行了研究；在此基础上，依据脆弹性岩体的细观损伤理论。

三峡工程饱水花岗岩抗拉强度时效特性研究

结合三峡工程永久船闸高边坡岩体的工作实际，试验分析了饱水花岗岩在劈裂拉伸条件下的“荷载-位移-时间”蠕变关系及其抗拉强度与破坏的历时性和时效性，建立了与加我间隔时间或加载速率间的经验关系，论证了水对增强岩石抗拉强度时效性的不利影响．文中还探讨了岩石时致强度理论的形式，提出了包括岩石材料拉伸破坏的应力条件与时间条件及其相应的计算判据，并讨论了三轴受力状态下岩石破坏历时与破坏函数间的关系．对于分级加我情况，引入了线性损伤累积理论来进行描述，得到了岩石时效抗拉强度随其破坏历时变化的一些规律性认识．

隧道围岩挤入型流变大变形预测及其工程应用研究

将高地应力条件下隧道软弱围岩发生挤入型大变形的复杂力学行为归属为变形速率快而收敛慢、量值大、达到稳定的时间长的一种非线性蠕变范畴,着重研究了对围岩挤入型大变形的预测方法及其可靠性评价.对乌鞘岭铁路隧道断层带施工开挖大变形问题进行了变形预测的工程应用,并对一种可用以解决上述围岩大变形问题的新型自进式压力分散型让压锚杆提出了应用建议.

滇中引水工程海东隧洞围岩“小变形”试验段前期研究——兼及采用普通预应力锚索的风险与对策

针对高地应力软岩隧洞大、小变形围岩支护难题,强调普通预应力锚索和大尺度预应力让压锚索2种支护方案不同的适用条件。对发生一定大变形的软岩隧洞采用普通预应力锚索支护的风险进行分析,提出具体应对措施。以滇中引水工程海东隧洞试验段为例,对围岩大变形中的相对“大变形”与“小变形”限界进行了计算和探讨。通过原理分析、理论计算,并结合试验研究,验证锚杆、锚索施加预应力的重要性。此处认为:1)普通预应力锚索适用于隧洞相对“小变形”区段,而让压锚索则适用于隧洞相对“大变形”区段,两者各适用于不同场合,绝不能相互取代;2)隧洞中采用普通预应力锚索支护,预应力值切不能过高,否则有束筋拉断崩出洞外的风险,建议只有在围岩变形整体趋稳后才能开始张拉和灌浆;3)海东隧洞试验段初定相对“大变形”与“小变形”的限界值为30 cm,具体还需在现场试验实施中进一步验证和修正;4)锚杆、锚索施加预应力,可改善施锚区围岩的岩性参数,提高其强度和刚度;5)此处对海东隧洞围岩“小变形”试验段的前期研究,希望引起业内各方专家的关注,进而得出改进、完善的建议意见,并在后续试验段实施中体现和实施。