基于上限原理的两种岩溶隧道岩墙厚度计算方法

岩溶隧道掌子面附近的高压富水溶腔易造成突水、突泥地质灾害,在施工中确定合适的岩墙厚度是一个亟待解决的技术问题。基于极限分析上限原理提出了两种新的岩墙厚度计算思路,即线性Mohr-Coulomb准则方法与非线性Hoek-Brown准则方法。根据构建的相应三维破坏模式,推导演绎了计算步骤,最终得到了这两种方法的岩墙厚度表达式。采用线性Mohr-Coulomb方法计算了Ⅰ~Ⅴ级围岩下的岩墙安全厚度。结果表明:随着围岩等级的逐级降低,即黏聚力、内摩擦角的减小,岩墙厚度在不断增大。对于非线性Hoek-Brown方法则分析了各个参数对岩墙厚度的影响,并根据计算结果绘制了岩墙的破坏形状与范围;同时,给出了Hoek-Brown常数A、B的建议取值,即围岩Ⅰ至Ⅵ级、岩性条件从好至坏,分别建议A取0.5~0.3,B取0.7~0.9。应用这两种方法分别计算了宜万铁路云雾山隧道与野三关隧道溶腔的预留岩墙厚度,与工程实际吻合良好,从而验证了方法的可行性。这两种计算方法可为今后高风险岩溶地区隧道的设计与施工提供参考。

不同饱和度下破碎软岩隧道掌子面破坏范围上限分析

基于构建的隧道掌子面二维多块体滑移破坏模式,将非线性Hoek-Brown准则与软岩强度随饱和度变化关系相结合,借助极限分析原理和数值优化手段,提出一种在不同饱和度下估算隧道掌子面破坏范围的计算方法。以广西瑶寨隧道突水突泥事故作为算例,计算得到不同饱和度下隧道掌子面的破坏范围。研究结果表明:岩体的抗压强度随饱和度的提高逐渐减小,且通过参数转换得到的黏聚力与内摩擦角也随之减小;隧道掌子面破坏范围和支护力随饱和度的增大而增大;当饱和度为0.8时,破坏面已延伸至地表,此时维持掌子面稳定的最小支护压力为651.541 k Pa;在破坏面扩大延伸的过程中,若不采取相应的处理措施,则隧道掌子面将产生突水突泥、塌方等地质灾害。该方法最大的优点是凭借少量的试验参数就能确定隧道掌子面的破坏范围,可作为隧道设计施工中的一种估算方法。

圆形隧道环向存在隐伏充填溶腔时防突岩墙的上限稳定性分析

岩溶隧道施工中遭遇高压充填溶腔时,若防突岩墙的稳定性不足易造成突水突泥等地质灾害.因此基于极限分析原理提出了一种分析防突岩墙稳定性的研究思路.针对隧道环向遭遇隐伏充填溶腔的工况,利用广义切线法获得Hoek-Brown非线性破坏准则的转化强度参数,构建了岩墙二维计算模型.并结合上限原理与强度折减技术,将安全系数引入能耗分析过程,达到了表征防突岩墙稳定性的目的.最后,通过优化分析,探讨了岩墙安全系数随各参数的响应情况.研究结果表明:除围岩重度参数外,岩墙厚度、溶腔充填物压力、隧道支护压力、圆形隧道断面直径、单轴抗压强度、Hoek-Brown常数等,都对岩墙安全系数的变化影响显著.此外,将方法应用至"宜万铁路"、"忠垫高速"和"恩来高速"的岩溶隧道中,良好的结果验证了方法的可行性.

云南地区未来强震的概率预测

本文将云南地区分为三个地震预报区,利用马尔科夫齐次模型,分别计算了其未来5年和10年时间内可能发生M≥6.0、M≥6.5和M≥7.0级地震的概率。

云南地震活动空区及其地震预报的实用化研究

本文初步系统分析了云南地区1965年至今40次M_s≥5.0级地震前后震源及近震源区弱震活动的时空分布过程,发现约2/3的主震前存在地震活动空区现象;利用弱震活动空区某些特征给出了预测未来主震的统计关系,从而将空区直接应用于云南常规地震预报监视中。

基于非线性破坏准则的浅埋偏压隧道稳定性分析

根据虚功率原理,从能量的角度出发,对浅埋偏压隧道的稳定性系数和支护力进行求解,并且对计算结果进行对比与分析.结果表明:在线性破坏准则下,稳定性系数的计算结果与已有的研究成果基本一致,最大误差小于10%,验证了文中计算方法的正确性;在非线性破坏准则下,岩土材料的非线性破坏准则、隧道的埋深与地面坡角、地表荷载以及孔隙水等不利因素对支护力有较大的影响.文中还给出了不同参数值所对应的破坏面的位置,为浅埋偏压隧道的支护设计提供了理论依据.

地震灾害时间进程法

人们用各种方法，试图在震前对未来的地震灾害进行预测，尽管考虑到各种因素，如地震灾害与震级、烈度、人口密度、伤亡与房屋倒塌、场地、发震时间和地区性指数等关系，但是震后的实际地震灾害往往与震前预测的情况有很大出入。地震发生后，对灾害的发展趋势如何评估，是地震救灾面临的十分紧迫的问题，它不能等到数天后的报告才来决策救灾问题，到那时将会贻误救灾时机。阪神地震对灾情的错误评估，就是一个典型的例子。由于部署救灾力量与灾情的趋势密切相关，因此，震后对灾情的趋势估计是越早越好。它与震前的灾害预测有所不同，同时也是对震前灾情预测的完善和补充，使之更接近实际。地震灾害时程曲线，是地震发生后的灾害动态反应，研究其图象的规律，能为救灾决策提供参考和帮助。

云南地震现场应急宣传模式探讨——以盈江5.8级地震和缅甸7.2级地震为例

地震应急宣传是防震减灾宣传的重要组成部分。地震现场应急宣传因更具有灵活性、针对性、时效性,在灾区有一定的影响力和实际意义,尤其是在安抚灾民情绪、传播科学知识、减轻灾害损失,维护社会稳定和保障社会经济发展方面具有重要作用。以2011年云南盈江5.8级和缅甸7.2级地震为例,对地震现场应急宣传的内容和形式进行了探讨研究;从方案编写、流程设计、模板化宣传单制作等几个方面规范和强化了现场应急宣传工作;并以此为基础,对云南地震现场应急宣传模式进行了研究,提出了相应的建议和对策,为建立科学、系统的现场应急宣传机制奠定了基础。

炭质页岩高填方路堤稳定性分析

以广西某高速公路为工程背景,对炭质页岩物理力学性能进行了试验研究.炭质页岩强度随压实度的增加而增大,在水浸条件下炭质页岩的强度大大降低.运用有限元强度折减法,采用大型有限元计算软件分析了压实度及降雨对炭质页岩路堤稳定性的影响.结果表明:随着压实度的提高,路堤安全系数随之增加;降雨使路堤安全系数大幅减低,但只要路堤压实度达到93%以上,炭质页岩高填方路堤边坡不会失稳.

盾构隧道掘进中盘形滚刀磨损机理及其施工优化方法

盾构机具有掘进速度快、安全高效等特点广泛应用于城市地下空间的建设中。盘形滚刀作为盾构机刀盘上破碎岩体的重要组成部分,在掘进过程中直接切削并破碎岩体,所以滚刀磨损是盾构机掘进施工中最常见且无法避免的难点问题。依据深圳城市轨道交通13号线掘进施工过程中刀具磨损情况的反馈信息,首先对盘形滚刀磨损形式进行了分类并加以统计,进而分析造成盘形滚刀不同磨损类型的机理。基于滑移线理论构建了盘形滚刀正常磨损的预测模型,并通过现场磨损数据验证了该预测模型的正确性和适用性。最终通过滚刀加固优化以及掘进参数优化等手段成功降低了滚刀的正常磨损和非正常磨损,取得了较好的现场效益。

黄河三角洲地区土壤中DDTs分布特征与风险分析

以滨州市滨城区为例，研究了黄河三角洲地区表层土壤（0～20cm）中DDTs残留现状、分布特征。土壤中6种DDT同系物（ρ，ρ′-DDT，σ，ρ′-DDT，ρ，ρ′-DDE，σ，ρ′-DDD，ρ，ρ′-DDD）的总含量为63．81～315．65gg／kg，平均浓度为190．52g／kg，沿城区农村这一梯度呈现明显的上升趋势。源解析表明该地区土壤中DDTs主要来源于滴滴涕和三氯杀螨醇的施用。依据我国土壤环境质量标准，研究区土壤DDTs属轻度污染，需加强对该地区土壤中I）DTs迁移转化情况进行监测，采取可行的措施，降低土壤中DDTs含量。

论云南“十五”期间科技防灾减灾发展思路及主要任务

论述了云南省“九五”期间科技防灾减灾的发展现状,探讨了云南省“十五”期间科技防灾减灾的发展思路、主要任务与重点,并提出了相应的对策措施。

Minimum safe thickness of rock plug in karst tunnel according to upper bound theorem

High pressure and water-bearing caverns ahead of a karst tunnel face tend to cause geological disasters, such as water and mud bursts. So, the determination of safe thickness of the reserved rock plug is a key technical problem to be solved for karst tunnel construction. Based on the Hoek-Brown nonlinear failure criterion, the minimum safe thickness of rock plug was investigated in the light of the limit analysis theory. On the basis of the proposed failure mode, the expression of the minimum thickness for rock plug was obtained by means of upper bound theorem in combination with variational principle. The calculation results show the influence of each parameter on safe thickness and reveal the damage range of rock plug. The proposed method is verified by comparing the results with those of the drain cavern of Maluqing Tunnel. The research shows that with the increase of compressive strength and tensile strength as well as constant A of Hoek-Brown criterion, the safe thickness decreases, whereas with the increase of cavern pressure, tunnel diameter, and constant B from Hoek-Brown criterion, the safe thickness increases. Besides, the tensile strength, or constants A and B affect the shear failure angle of rock plug structure, but other parameters do not. In conclusion, the proposed method can predict the minimum safe thickness of rock plug, and is useful for water burst study and prevention measures of tunnels constructed in high-risk karst regions.

Energy analysis of rock plug thickness in karst tunnels based on non-associated flow rule and nonlinear failure criterion

The geological hazards, such as water inrush and mud outburst, are easily induced by the high water pressure caverns ahead of a karst tunnel face. Therefore, it is a pivotal issue to determine the reserved thickness of rock plug during the construction of tunnels. The limit analysis principle is employed to analyze the safe thickness from the point of energy dissipation, and the nonlinear and non-associated characteristics of geotechnical materials are both considered. On the basis of a plane failure pattern of rock plug, the expressions of detaching curve and rock plug thickness are derived. The effect of each parameter on the safe thickness of rock plug is discussed in detail, which interprets the corresponding failure scope of rock plug. The obtained results indicate that the thickness of rock plug is highly influenced by the nonlinear dilatancy coefficient and the nonlinear coefficient. The proposed method is validated by a comparison of the calculated results with those of the engineering project of the "526 karst cavern" of Yunwushan tunnel. This proposed method can provide reference basis for the design and excavation of karst tunnels in the future.

泥水平衡盾构渣浆处理及循环利用技术发展现状

目前,泥水平衡盾构主要应用于过江隧道及城市富水隧道施工,但是其施工程中产生了大量废弃泥浆,大部分企业采用外运方式,造成了土地资源的浪费和生态环境的污染。如何以更为高效、环保、低能耗的方式处理这些废弃物,一直是关注的焦点。首先介绍了泥水平衡盾构渣浆处理系统,然后总结了目前渣浆处理的3种主要方式:(1)利用盾构渣浆作为壁后注浆材料,实现其循环利用;(2)采用化学絮凝和机械相结合的方式使渣浆固液分离;(3)借鉴石油钻井渣浆处理技术对盾构渣浆进行固化。归纳而言,应使渣浆尽可能多的循环利用,然后高效率低能耗的处理,同时使渣浆得到更有效的固化实现其固化产物的再利用。

Upper bound solution for supporting pressure acting on shallow tunnel based on modified tangential technique

Based on the nonlinear failure criterion and the upper bound theorem, the modified tangential technique method was proposed to derive the expression of supporting pressure acting on shallow tunnel. Instead of the same stress state, different normal stresses on element boundaries were used. In order to investigate the influence of different factors on supporting pressures, the failure mechanism was established. The solution of supporting pressure, with different parameters, was obtained by optimization theory. The corresponding failure mechanism and numerical results were presented. In comparison with the results using the single tangential technique method, it is found that the proposed method is effective, and the good agreement shows that the present solution of supporting pressure is reliable.

Kinematical analysis of highway tunnel collapse using nonlinear failure criterion

For different kinds of rocks,the collapse range of tunnel was studied in the previously published literature.However,some tunnels were buried in soils,and test data showed that the strength envelopes of the soils followed power-law failure criterion.In this work,deep buried highway tunnel with large section was taken as objective,and the basic expressions of collapse shape and region were deduced for the highway tunnels in soils,based on kinematical approach and power-law failure criterion.In order to see the effectiveness of the proposed expressions,the solutions presented in this work agree well with previous results if the nonlinear failure criterion is reduced to a linear Mohr-Coulomb failure criterion.The present results are compared with practical projects and tunnel design code.The numerical results show that the height and width of tunnel collapse are greatly affected by the nonlinear criterion for the tunnel in soil.

云南省自然灾害综述及减灾对策

本文在云南省37个有关厅局和科研单位所进行灾害调查资料的基础上,综合叙述了云南近40年来气象、地震、地质、农业生物及环境等灾害的基本情况和防御能力,同时指出云南省存在的潜在灾害危险性。最后提出了减轻自然灾害的对策与建议。

云南省自然灾害成因探讨及减灾对策

本文在分析云南40年自然灾害灾情及其形成和发生环境背景的基础上,预测了未来10年云南灾害发展趋势,提出了在云南实现防灾减灾的战略措施。

2015年云南主要自然灾害灾情分析

2015年云南省先后经历了沧源5.5级地震、镇雄洪涝、富宁滑坡、华坪洪涝、昌宁泥石流和昌宁5.1级地震、干旱等严重自然灾害。灾害特点是:年初低温雨雪冰冻灾害严重;地震灾害频繁发生,在20 d内发生3次地震;降雨时空分布不均;风雹灾害发生点多面广对农作物影响严重;单点性强降雨频繁发生。该文对2015年云南主要自然灾害灾情进行了综述,对各灾种时空分布和成因规律进行了初步分析,提出了2016年防灾减灾对策建议和措施。