高烈度巖溶區(qū)機場高邊坡動力災(zāi)變機理及過程模擬

巖溶機場地基穩(wěn)定問題包括溶穴、溶管、溶洞、巖溶裂縫（已充填或未充填）穩(wěn)定問題，石牙巖體穩(wěn)定性問題，巖溶化巖體上覆土體地面沉陷或塌陷問題等。分析地下溶洞的穩(wěn)定性，尤其是地基處理后溶洞頂部形成的拱圈的穩(wěn)定性狀態(tài)。以昆明新機場為例，建立地質(zhì)模型，采用FLAC3D軟件分析溶洞的變形規(guī)律，研究溶洞變形、破壞特征，分析動力作用下地下溶洞災(zāi)變的主要因素，評價巖溶的穩(wěn)定性。主要有下列內(nèi)容：(1)溶洞穩(wěn)定性評價地質(zhì)模型的建立；(2)典型洞體穩(wěn)定性模擬分析；(3)巖溶塌陷機制和分析評價；(4)巖溶塌陷的形成機制研究；(5)地下溶蝕帶溶蝕規(guī)律的評價、模擬分析和巖溶塌陷預(yù)測研究；（6）巖溶地區(qū)復(fù)雜高邊坡穩(wěn)定的技術(shù)處理措施。 2100433B

機場工程邊坡穩(wěn)定問題尚未引起人們的高度重視，巖溶地基高填方邊坡在強震條件下的穩(wěn)定性方面的研究基本是空白。西南山區(qū)機場建設(shè)工程大多具有高填方、超大土石方量、高烈度、建設(shè)環(huán)境復(fù)雜、影響因素多等特點，為保證工程安全，開展道面高邊坡動力災(zāi)變機理及過程模擬研究，具有重要意義。本項研究以充分認(rèn)識地質(zhì)原型為基礎(chǔ)，通過動力數(shù)值模擬、物理模擬等手段，結(jié)合原型試驗成果與監(jiān)測資料，探索巖溶機場邊坡穩(wěn)定性的分析方法，提出保證強震作用下巖溶地區(qū)復(fù)雜高邊坡穩(wěn)定的技術(shù)處理措施。本項研究的特點是：以數(shù)值模擬為主，通過原型試驗、模型試驗、數(shù)值模擬等宏觀細(xì)觀多尺度的集成技術(shù)，解決巖溶機場跑道高邊坡在地震、地下水、起降振動等復(fù)雜環(huán)境條件下的災(zāi)變問題及工程處理措施。

隨著城市地鐵、地下商業(yè)街等地下空間大規(guī)模的開發(fā)和利用，以及近期國際上的幾次地下結(jié)構(gòu)地震破壞現(xiàn)象的警示，目前地下結(jié)構(gòu)抗震問題受到了學(xué)術(shù)界和工程界的廣泛重視。由于歷史上地下結(jié)構(gòu)震害并不多見，地下結(jié)構(gòu)地震破壞機理分析和抗震設(shè)計方法在國際范圍內(nèi)也缺乏系統(tǒng)深入的研究，資料積累不足。就我國而言，迄今為止，還沒有獨立的地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范。本項目擬通過理論分析、數(shù)值模擬與模型試驗的手段，對城市大型地下結(jié)構(gòu)地震動力災(zāi)變研究涉及到的，(1)材料、構(gòu)件的多維損傷動力本構(gòu)模型與破壞準(zhǔn)則；(2)地下結(jié)構(gòu)與其賦存巖土介質(zhì)的非線性動力耦合效應(yīng)，以及巖土－地下結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的漸進(jìn)破壞、失效過程模擬模型；(3)巖土－地下結(jié)構(gòu)系統(tǒng)強震災(zāi)變模擬方法；(4)巖土－地下結(jié)構(gòu)系統(tǒng)地震破壞機理與規(guī)律四個層面的問題進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究，為建立地下結(jié)構(gòu)的抗震性態(tài)設(shè)計理論與分析方法奠定基礎(chǔ)，為保障地下工程的安全建設(shè)和運營提供科學(xué)支撐。 2100433B

《巖溶隧道災(zāi)變預(yù)測與處治技術(shù)讀本》在學(xué)習(xí)和總結(jié)前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合作者近年工程實踐，系統(tǒng)總結(jié)了國內(nèi)外巖溶成因、巖溶探測預(yù)報技術(shù)以及巖溶處治技術(shù)；簡要分析了巖溶產(chǎn)生條件、巖溶發(fā)育特征、巖溶水運動特征和巖溶突水災(zāi)變特征等；以圓粱山巖溶隧道為工程背景，進(jìn)行了巖溶突水類型的力學(xué)分析，通過概化巖溶突水地質(zhì)模式，構(gòu)建巖溶突水計算模型，對巖溶隧水災(zāi)變過程和災(zāi)變機理進(jìn)行了系統(tǒng)分析；在對巖溶進(jìn)行分類的基礎(chǔ)上，總結(jié)了巖溶處治的基本原則，針對不同類型的巖溶，闡述了各類巖溶隧道施工中的關(guān)鍵處治技術(shù)、施工工藝和工程對策?！稁r溶隧道災(zāi)變預(yù)測與處治技術(shù)讀本》內(nèi)容豐富，實踐性強，是一本集巖溶隧道施工經(jīng)驗和研究成果為一體的綜合書籍?！稁r溶隧道災(zāi)變預(yù)測與處治技術(shù)讀本》可供礦山、地質(zhì)、交通、國防、水利水電等相關(guān)工程技術(shù)人員、科研人員以及高等院校本科生和研究生等參考使用。2100433B