导　　师： 李夕兵

学科专业： H1401

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 中南大学

摘　　要： 随着公路建设大力发展高等级公路和完善中西部公路网交通工程的不断进行，高速公路和高等级公路的建设逐渐从平原、微丘区向山岭重丘区等地延伸，公路隧道的建设越来越不可避免，并且在公路建设中所占的比重越来越高。在这种发展趋势下，由于山区复杂的应力场环境和不同岩体结构条件，隧道开挖施工过程中不可避免的会遇到许多工程灾害问题。本文在湖南省交通科技项目和国家自然科学基金重大项目资助下，对山岭公路隧道在开挖施工、建设过程中所遇到的工程灾害问题进行了系统研究。主要研究内容和成果如下： (1)基于距离判别分析理论，考虑影响隧道围岩类别的定性和定量因素，选用7项指标作为判别因子，利用大量工程实例的数据作为学习样本，建立了隧道围岩类别判定的距离判别分析模型，并利用回代估计法进行检验。研究结果表明，该模型比较稳定，判别能力较强。将该模型运用实际公路隧道工程的围岩类别判定中，判别结果和实际情况一致。 (2)基于bayes判别分析理论，从围岩应力、岩性和能量三个方面出发，选定围岩最大切向应力与岩石单轴抗压强度之比(σθ/σc)、岩石单轴抗压强度与抗拉强度之比(σc/σ1)和弹性能量指数(wet)作为岩爆预测的判别指标，利用国内外大量典型地下工程岩爆实测资料作为学习样本，建立了岩爆发生可能性及其烈度分级预测的bayes判别分析模型。将该模型运用到国内深埋公路隧道的岩爆预测中，判别结果完全符合现场岩爆情况，为岩爆预测问题提供了一条有效途径。 (3)利用有限差分软件flac3d，对富水地段公路隧道进行三维流固耦合分析，考虑了地下水渗流作用对公路隧道的开挖影响，研究了隧道开挖地下水渗流分布规律。研究发现：围岩孔隙水压力场分布随隧道开挖逐

关 键 词： 山岭隧道 围岩分类 岩爆预测 流固耦合 渗流控制 稳定性分析 隧道开挖 高等级公路

领　　域： [建筑科学] [交通运输工程] [建筑科学] [交通运输工程]