基于单元状态指标的盾构隧道水-力耦合模拟分析

针对富水区土压平衡式盾构隧道施工进行了水-力耦合(H-M耦合)数值模拟。首先在既有的研究成果基础上建立了单元状态指标ZSI(Zone State Index),该指标将屈服、破坏接近度等进行适当变换,统一到单元安全度量体系(负值代表破坏),实现了单元的弹性、屈服和破坏3种状态的完整表达。然后将应变-渗透系数方程与ZSI结合,使渗透系数在耦合的过程中随单元状态发生改变,弥补了FLAC^(3D)渗流模拟中渗透系数不变的不足。最后采用FLAC^(3D)的FISH语言二次开发,以大连地铁202标段香工街站-沙河口火车站区间盾构地铁隧道为例,实现H-M耦合过程的模拟。分析了隧道掘进的过程中开挖面及围岩的变形和破坏特征,根据开挖面上ZSI的计算结果对开挖面进行了稳定性评价。研究结果表明,该方法可以较好地进行H-M耦合过程中模拟和分析,与实测结果较为吻合。

加卸载条件下石英岩蠕变–渗流耦合规律试验研究

以大东山隧道的石英岩为研究对象,进行循环加卸载条件下岩石蠕变–渗流耦合试验,分析了岩石加卸载过程中的蠕变、渗透性变化规律和渗流–蠕变耦合机理,得到压密阶段、裂纹扩展阶段和裂纹贯通阶段岩石体积应变的发展规律,总结了渗透率与体积应变之间的关系。试验表明:轴向荷载0~50 MPa为压密阶段,继续加载则产生不可恢复变形,当达到160 MPa时蠕变曲线进入加速段;随着轴向荷载水平的增加,渗透率总体趋势先降低后增高,最小值出现在最大压密点,蠕变过程进入加速段以后渗透率急剧增大。采用FLAC3D中的Cvisc模型为蓝本,以体积应变为桥梁建立ZSI(zone state index)与渗透率的关系,自主开发了基于应变软化的改进非线性蠕变西原模型,对试验结果进行验证。数值模拟表明:靠近进水端的渗透率比出水端变化快,不同应力下ZSI值云图的破损区与试验中岩样的"V"型剪切带破坏模式基本一致,渗透率的理论曲线与计算曲线吻合较好。说明提出的模型能够很好地反映加卸载条件下岩石蠕变–渗流耦合特性和局部破坏规律。

冻融循环条件下片麻岩蠕变特性试验研究

为探讨寒冷地区隧道围岩的长期稳定性,选取吉林省辉白隧道中的片麻岩进行冻融循环条件下的三轴蠕变试验,分析了冻融循环作用对片麻岩蠕变特性的影响机制。试验结果表明:随着冻融次数的增加,片麻岩的蠕变变形量逐渐增加,而蠕变破坏应力、蠕变时长、长期强度均有明显降低的趋势。同时冻融循环温度的幅度对片麻岩的各蠕变参数也有一定影响,表现为冻融循环次数相同时,温度越低,岩样的初始瞬时蠕变越大,而蠕变时长与长期强度越小。同时基于试验结果,利用1st Opt优化软件对Burgers模型参数进行辨识,可得模型理论曲线与试验曲线在蠕变减速段和稳定段吻合较好。最后通过SEM扫描和能谱EDS分析了冻融循环对片麻岩微细观结构的影响机制。岩样在长期荷载作用下的破坏模式均为剪切破坏,随着冻融次数的增加,岩石的破裂程度越来越严重、破坏块度越来越小。研究结果为寒区岩石工程的支护设计和防冻害设计提供了参考和依据。

小环境,大环境

20年前,记得我刚刚大学毕业参加工作的时候,心里很是忐忑、惶恐、不知所措。因为之前我听了太多＂前辈＂的谆谆教导,社会如何复杂,办公室政治如何机关重重。感觉一个在象牙塔成长起来的学生,要想在社会这个大环境里生存和发展必须要练就八面玲珑的本事,否则根本无法应付。后来真地步入了社会,走上了工作岗位,事情并没有自己想象的那么复杂。

思维不能太发散

不谦虚地说，我有一个优点．就是我的联想能力比较强。什么是联想能力呢？我的体会就是，在你看、听、想到一个东西时，你会很自然地联想到与它相关或相似的不同领域的知识。比如说，我曾听到这么一个习语——“人生如歌”．小时候的我其实不理解这个词的真正含义．后来长大了，我慢慢地懂得．之所以说人生像一首歌，其实主要是指这二者之间有共同之处。共同之处是什么呢？

我的博士生跟我的第一轮交锋

我带的第一个博士生是个马来西亚的学生，已经注册一个月了，整体感觉还不错，虽然还有不尽人意的地方。第一次见到他，给我的感觉是他特别怕我．是真怕的那种，这让我哭笑不得，想起我第一次见到导师时，也是这样忐忑的心理。

我的第一个博士研究生

从临阵退缩到进入状态这个马来西亚的学生是我带的第一个博士生。第一次见到他时,给我的感觉是他特别怕我,是真怕的那种,这让我觉得挺好笑。我不由得想起,我第一次在香港见到我的博士导师的时候,也是这个样子,战战兢兢的,生怕走错一步路。在澳洲读博士,第一年结束通常要做一个confirmation report,相当于国内高校的开题报告。

难题别问导师,我也不知道

我所在的澳大利亚纽卡斯尔大学规定，入学的博士生一年之内必须要做一个Confirmation（类似国内的开题报告），如果通不过，会影响到奖学金，甚至继续学习的资格。所以面对这个Comfirmation，学生们都有不小的压力。