地下工程理論講義

第1章緒論地下工程與管道第1章緒論1．1地下工程開發(fā)和利用的發(fā)展?fàn)顩r隨著能源、交通、國防、市政等國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和全球性的環(huán)境保護(hù)及人類生存可持續(xù)發(fā)展的要求，地下空間的開發(fā)利用出現(xiàn)了前所未有的新浪潮[1][2]。國際上出現(xiàn)了“二十一世紀(jì)是人類開發(fā)利用地下空間時(shí)代”的口號(hào)，美國《未來學(xué)家》雜志預(yù)測(cè)二十一世紀(jì)將有1/3人口生活和活動(dòng)在地下[2][3]。我國是正處于高速發(fā)展的國家，將可持續(xù)發(fā)展作為現(xiàn)代化建設(shè)的一項(xiàng)重大戰(zhàn)略是我國的基本國策。二十一世紀(jì)地下空間開發(fā)和利用時(shí)代，為我國隧道和地下工程的飛速發(fā)展提供了廣闊前景，也將使我國地下工程洞室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)發(fā)展有更新的突破和進(jìn)展。從二十世紀(jì)50年代以來，我國的隧道和地下工程建設(shè)方面取得了可喜的成績(jī)。在鐵路、公路、水電、城市地下空間建設(shè)規(guī)模和技術(shù)水平都有了迅猛的發(fā)展，取得的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^[4][5][6]。1.2地下工程的基本特點(diǎn)和復(fù)雜性1.2.1地下工程的基本特點(diǎn)地下工程是以地下洞室圍巖作為建筑物的結(jié)構(gòu)工程。地下洞室圍巖是一種受過工程開挖擾動(dòng)的巖體，它又處于工程地質(zhì)環(huán)境中，所以地下工程有其自身的特點(diǎn)。與地面工程相比，地下工程有以下幾個(gè)不同點(diǎn)：建（諸1鞏）礎(chǔ)地年面娃工礦程靠是腔以蠢大米地明為嚼基齡礎(chǔ)儲(chǔ)，搞依德靠荷地肝基犁承礦載榨；鄭而效地挑下末工某程旗是舟以零巖胡體淡作省為滅基宇礎(chǔ)尤，敞依盾靠鼻圍供巖晌承卷載蕉。像地懼面毅工插程喇的證重劉點(diǎn)挽，忠主乏要瓣是部對(duì)帝受什力學(xué)比蚊較幕明水了喊的斃基告礎(chǔ)顆進(jìn)胞行糊加莖固復(fù)，圖設(shè)域計(jì)但較驗(yàn)為袖簡(jiǎn)攜單助。備而冶地取下蜓工穴程拴面灰對(duì)妖的針是嶺十醒分質(zhì)復(fù)碗雜真的怕巖搜體薦結(jié)趣構(gòu)學(xué)，悔有附許洲多傘不目確超定跳的步因艱素炭[普2盤1王]例。獨(dú)前匯國胡際江巖勾土鏈工草程枯學(xué)溪會(huì)輩主仔席速C盜.運(yùn)F庸a晶i似r仗h券u探s蒼t謀先段生章曾獎(jiǎng)對(duì)填巖嘉土意工套程壽的介主標(biāo)要絡(luò)特召點(diǎn)舊進(jìn)攏行扶過熄總惱結(jié)頃，閃認(rèn)舅為孔巖切土障工致程倍主廚要奪有天以蘿下暗幾劉個(gè)桂特貼點(diǎn)逗：態(tài)(爭(zhēng)a像)泡晚地泡質(zhì)薯?xiàng)l服件默和哥地膽質(zhì)撤構(gòu)過造凳復(fù)威雜條。料由渡于提巖美體脅受題地點(diǎn)質(zhì)壺?cái)嗾诱?、校裂議隙貫、蹦層垃間波錯(cuò)原動(dòng)泛帶警和活軟司弱瓦夾蛋層于等絞地票質(zhì)左構(gòu)侵造掉的坦影倘響蓬，鴨巖督體盯工蔽程防具圍有油明枕顯唱的蠢三趙維耐空瀉間活非四均公勻代性講和坐不情連賭續(xù)勸性早。勺(箱b初)蘭鳳具天有棍預(yù)莊應(yīng)腐力且結(jié)鵲構(gòu)姨特卷征神。斥由諒于慰巖惰體廢受呀自燃重鑒和含地缺質(zhì)良構(gòu)基造勝運(yùn)暗動(dòng)沖，死巖今體衛(wèi)具商有譽(yù)較旅大休的欠壓右應(yīng)滋力腫，蜻當(dāng)杜巖手體納開糾挖瓦后穴將卷引見起島圍牲巖春卸串載配或廚加海載扛。骨(既c禽)忘網(wǎng)巖附體痕的尋強(qiáng)墾度蔥和油變可形外未帆知錄。布巖諒體命形誓成塑的慕時(shí)露間方很少長訓(xùn)，籮分越布毛范叔圍答很藏廣消，疑巖捏體筍參某數(shù)似變變化外范獻(xiàn)圍努很玩大軍，座所賤以們巖霸體纖變毅形伍很問難泉把冊(cè)握擊，所巖蘭體魔變辮形難對(duì)吹巖舟體片工膽程蓋的宜穩(wěn)痰定份影犯響尚至周關(guān)材重?cái)z要鋸。鄉(xiāng)(聞d餡)壘幫流昆體抱和最固明體異的瞎耦禾合木效銅應(yīng)香使役巖改體感工鴉程維更討為急復(fù)待雜撫?；匚障峦崴愅▊鞒７凳柜Y巖曠體幕特顯性殘發(fā)廳生白變盒化符，鞋因?yàn)a此盲固軍液檔耦茶合懶后右?guī)r毒體貌特銹性牧更獎(jiǎng)難挑把而握短。格(盟e桑)侵球巖矛體梨具饅有脖可商變雷性透和婦不嬌確谷定鋼性揪。香巖糕體螞受余諸杰多它不辨定岸因纏素勺的懷影揪響揮，窯隨測(cè)時(shí)猴間隸不緣斷嘩變益化窮，繡巖旦體盯特乓性君隨贈(zèng)時(shí)徐空浙不市同駁而如不迎同杯。避由矮于劫巖鞭體損具臣有寄上杜述際特墓點(diǎn)勞，解使撿得寒以停巖子體諸為撫基抖礎(chǔ)補(bǔ)的批地伐下音工燈程外洞繩室腥圍稻巖霧穩(wěn)閱定懷問農(nóng)題尾變璃動(dòng)待得鼠十余分糟復(fù)群雜灰。息（蛙2瞞）嗎地挎面愁工址程什以搖建色筑癥材囑料寫為忙主績(jī)體麥，癥材刺料艱強(qiáng)篇度淚是林關(guān)請(qǐng)鍵行；吩地垃下梢工聚程憂以家支亮護(hù)糕為科主刃體飄，仁圍塔巖碗穩(wěn)塊定攔是千關(guān)我鍵易。擾地鉛面脹工勿程耀材載料燙多扭以模鋼柳材義、蝴混毫凝任土伯為夠主昂，倘其乞材童料牢特憂性悄容戴易盟把枝握次，肚而蠅地壇下詞工涂程塔需宜要結(jié)圍副巖僅穩(wěn)厚定觀來麥保潛證小工賣程證的刊安險(xiǎn)全霸。吉圍囑巖磚受哲巖構(gòu)體正的于力罩學(xué)煮特努性艱、怨工防程葬地航質(zhì)克環(huán)何境寇（舊斷獨(dú)層減、棄裂均隙許、膏層踩間平錯(cuò)闊動(dòng)危、雙軟膝弱憐夾朋層活、蹤地煎下朱水豎、風(fēng)地館應(yīng)狀力嶼等窩）榜和求工府程伐因冶素遇（劉洞沫室何體虹型慢、洗尺歸寸攜、筍布介局肥、景施況工友開秧挖扭等諸）碧的典影隊(duì)響居，泡在請(qǐng)很夕多怒情帶況役下呼不龍能銹保衡證奮自睬身寫的戲穩(wěn)通定守，且往訴往觸需衛(wèi)采坦用駱錨存固雙支泛護(hù)象措寶施媽來翼加仇強(qiáng)側(cè)圍律巖舌的譽(yù)穩(wěn)所定葉。揮圍勇巖麗所降處印的各地劉質(zhì)齊環(huán)薦境叫不小同指，答其抄破晚壞悶的槐機(jī)扯理招也裂不渠同柿，奴所據(jù)采菊用標(biāo)的吵錨霜固傳支量護(hù)蝶方奴式益也看就炎不惠同荷。逮由桿于粉地虎下遣工音程育錨宗固訓(xùn)支燙護(hù)連機(jī)犬理潔的尿研奶究衛(wèi)，犬目起前攝還礦處堡在閉探幸索御之剃中認(rèn)，薯所賤以隸錨險(xiǎn)固是支藥護(hù)康的筒設(shè)仿計(jì)幸基碼本堡還武是紙采標(biāo)用很經(jīng)歇驗(yàn)植和甘工獎(jiǎng)程批類塔比括。染因如此箭地墓下姿工店程釀的怠設(shè)糟計(jì)企難諷度渣較搖大弊，懶要垮使紗地冠下漸工撲程架的孩設(shè)芹計(jì)洞象嶄地榆面擾工市程稠一鵝樣襲做聽到黑安棗全礦經(jīng)染濟(jì)截、琴合療理綁量勞化鍵，意還介需絮進(jìn)無行押大第量鏡的被研嗓究攻和厘艱鹽苦棚的蛾努庸力盟。耽（致3顧）童地舊面勿工桌程猾是述澆特筑秧漿聾砌補(bǔ)而慨成離，銳施推工放方玻便環(huán)；穴而桐地奸下畢工犁程文是衰開旦挖驗(yàn)鉆諸爆賽而掘成惱，幟施仁工澤復(fù)李雜厚。益澆圣筑左漿揀砌決是柳一桶種烘成北熟臟較咐為敞完獅善邀的差施吃工成工擁藝局。領(lǐng)地休下方工嗎程緒開嫂挖用鉆句爆密施頃工毅是鋼近渣幾匆十兔年奶來潔隨柳著壯地襪下借工陽程棕的慧興昨起逐而泛發(fā)頌展炎起育來鹿的響一潔種葵施釣工員工嬸藝料。潔巖科體隔是東一新種紹非井線它性醋介葉質(zhì)軌，命具蜘有鋸不俯可塌逆田性斥。沾巖等體噴的宏開賣挖蜜過危程烘，棒就辮是殊巖惠體莊應(yīng)炸力秋的南釋棗放喇過瘋程襲。憂不諷同隨的龜開稠挖臟方載式挽，倉導(dǎo)亭致嘗圍地巖頑的竊應(yīng)董力針重市分鄙布宋規(guī)釣律期不米同拿，敬圍迫巖憤的崖穩(wěn)略定蝶特薄性閘也仔就雕不燭同準(zhǔn)。燈由正于慈巖自體餓本雞身撞的湖復(fù)沿雜趨性薯，躬對(duì)傻于辰不茶同限巖清體像結(jié)修構(gòu)軟，算應(yīng)質(zhì)采腔用兆不氏同皂的跟開養(yǎng)挖錫方舞式殲，樂以安盡細(xì)可己能懸減總少筆圍交巖樓的地應(yīng)尼力丈擾恩動(dòng)祖，簡(jiǎn)用器最校小響的填支拌護(hù)茂代滅價(jià)寒保去證她圍煮巖孤穩(wěn)蔥定筑，雜是右地凳下怖工委程亭施脈工槐開臘挖辣的冷復(fù)去雜拋性捉所宅在蹲。蛾地牲下拍工痰程鍛的僚這員些軋?zhí)貜?fù)點(diǎn)糞，球說野明院地撕下蔬工灘程耐具權(quán)有費(fèi)許寶多玉不箭定義因擇素罰，災(zāi)使光之靜比倡地諒面配工職程徐的汗設(shè)映計(jì)膝和膨施狠工必更續(xù)加這復(fù)惰雜尖，芽需鄉(xiāng)要燈研陳究首解尚決籃的談問遣題頸更射多應(yīng)，賢研棟究即的泄難止度職更炮大摔。病這認(rèn)也爽為腥巖蒜體哄力陳學(xué)罩工匠作巾者縱提手出賣了責(zé)非省常頌多騰、幸內(nèi)港容持十測(cè)分勁豐拳富股的彎研僅究撤課鄰題鵲。斯1產(chǎn).拒2菌.聾2及貪地拾下明工三程沒的可復(fù)籍雜乎性父巖品體秩是怨自述然惜界競(jìng)較址為悠典亡型許的哲非廈均喇質(zhì)熊材猾料驢，永其診力岸學(xué)閱特嗽性帖復(fù)抗雜調(diào)多胖變捕。膛而朋地升下殺工委程舍是糊在笛巖皂體銳結(jié)霞構(gòu)熄中復(fù)挖抓掘僚地阿下滿空漠間飼，偏使毫得疼復(fù)紡雜襯多槍變勝的康巖從體騎原混有隸結(jié)侮構(gòu)飯性里態(tài)蓬發(fā)貞生夫變摧化仙，遵可胖能炮導(dǎo)框致死地猛下按洞鋪室匆圍黃巖掀發(fā)訓(xùn)生部各殺種棍情等況猴的煉破勸壞目。威地軟下趴工呀程疏的撒這第種念特尾性環(huán)，倚決螺定口了宮地給下劍工襖程面的窩復(fù)螞雜誠性額。只地施下山工破程牧的貢復(fù)寬雜冠性名主婚要個(gè)表酷現(xiàn)逢在炸以尸下軋幾乏個(gè)磨方扶面賴：繡（鴿1擾）偽地陶質(zhì)鍛勘征探眾的死復(fù)尚雜帥性饅巖甩體吼是受覆滅蓋筒在獨(dú)地平球板表究面唇，良構(gòu)慨成訓(xùn)地說殼鳥和般上怨地漏幔壩的湖固禽態(tài)趙物辛質(zhì)洞，沈是釀人因類跨賴算以媽生威存調(diào)和驚發(fā)銜展默的規(guī)立悄足含之洋地旱。避對(duì)繡于襪經(jīng)踏過罷漫汽長烏而田復(fù)蓋雜簡(jiǎn)演毛變隔的笛巖律體涂特可性栽，仇只廁能肯通慣過引勘之探蝴的誤方煌法場(chǎng)認(rèn)伐識(shí)膠它慨。獄鑒陡于逼人裹類槍活胃動(dòng)急能編力逝和留實(shí)岔驗(yàn)濫手瘦段寨的伐限乞制蠶，跪目錦前錢對(duì)喬于傘巖街體擁的旬了拖解竹和交認(rèn)鎖識(shí)次主磁要拍采壁用陶下裝列階勘搬探忘方金法洋：娃(殺a且)腿妻測(cè)友繪嶼：扯通頭過脊量喂測(cè)配了靜解齡地憑形摧、秘地姑貌抓特切征逮，致繪五制豈工擺程扭地娘形丙圖嚷和在地竭表榆的靠地溉質(zhì)肺情公況窯。朱(本b疲)筒澡鉆知探葉：幣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)潤定亞有留較痕大歡影畢響吹，仁但愿它舒是穴人惡為頌因看素樓，惠只務(wù)要揚(yáng)我承們竟充顛分戶掌舍握咐和佛全宣面碌了茄解靈了篇巖特體嶄特譜性粗和鈔地踩質(zhì)轎環(huán)逮境刮，寸就抗能尋將燥人駱為鄉(xiāng)影盡響效因肯素蝴減塞小喜到粘最肯低鉆程吊度塵。脖（潔3構(gòu)）臉地田下體工幣程確設(shè)圓計(jì)呼和奶分躁析瓜計(jì)短算浪的縣復(fù)恥雜哪性載十陳九貫世貿(mào)紀(jì)括以會(huì)前耽地涉下飛工態(tài)程自主差要乞以耳歐自美直的隊(duì)礦擦山省、鵲市板政測(cè)和蓬地懶鐵絞為杠主撤，熊工槍程伏規(guī)匆模劇較覽小麥，譯工銀程聾的澇設(shè)互計(jì)寬都邁以已經(jīng)妙驗(yàn)獻(xiàn)為晝主冤。我第侵二察次姑世后界朱大姑戰(zhàn)龍以接后碗，女國而際自出畏現(xiàn)痛了悠相調(diào)對(duì)拘穩(wěn)麥定犁的諷和伴平翁環(huán)穴境績(jī)，卻許成多煌國豪家無致鄭力跟于矛國脖民啄經(jīng)欺濟(jì)賓建上設(shè)咱，阻隨腫著宰水省電籮、儲(chǔ)煤欄炭跟、傘石柔油厲和升金晚屬著礦祥的府能箭源況開恩發(fā)駐，烤地查下篩工竟程乓規(guī)暑模滋越顧來化越粉大肢，輩工距程車失撐事斧現(xiàn)配象卻平障凡略出尋現(xiàn)暖，斃使圈得諒人衣們異對(duì)甜地嶄下堤工尚程份的蕩理甜論狠基吧礎(chǔ)提的崗研梯究濕越首來涂越驚重塔視肚。獸二均十粱世茫紀(jì)征5似0表年挎代戶后吊，件作累為桂地贏下塌工頌程嶺理困論敞基治礎(chǔ)浸的測(cè)巖管石遮力育學(xué)緒形禍成憲了妻一替門刺獨(dú)少立附研評(píng)究悔學(xué)日科腔，舊使鎮(zhèn)地駱下塔工傍程霞的資設(shè)指計(jì)浙和炸分山析殲進(jìn)產(chǎn)入究了瓣一棚個(gè)可新珠階鬧段針。疼理獎(jiǎng)?wù)撳N來口源傾于跨實(shí)劉踐偷。少盡友管每巖衣體舌力陰學(xué)凡在梯其板相芝關(guān)須學(xué)暮科插交辟叉照滲盒透槍下賭，蝶在消洞你室體結(jié)君構(gòu)減理絨論蹄分鋸析塵方劣面援有跟很僵大猜發(fā)星展抓，小已莊成彩為屑一提門有新彎學(xué)肥科工。箱但黨由躁于帝巖悔體藝結(jié)敬構(gòu)竿本慨身疊的迅復(fù)吧雜內(nèi)性經(jīng)和辟工裝程顏所光處擾的鴿地臣質(zhì)輕環(huán)饒境趨復(fù)姓雜活性惜，矛地靈下喊工驕程棟的狹洞茅室全結(jié)牽構(gòu)喂理騙論沙研味究倆仍山然線落助后吳于拳工覺程籮實(shí)褲踐薯。班地菠下顛工煌程板的權(quán)設(shè)末計(jì)踐和供分慧析所受系巖俊體肝工剛程毒中慈許熱多呢不惜確踐定洞因憤素米的射限輕制致，恥難班以蜓量思化權(quán)；飾不喉同功的崇工新程淚圍嘉巖總穩(wěn)走定眠特采性圾不舉同動(dòng)，映無不法舒確銳定擠統(tǒng)馬一戶的束圍攪巖皺穩(wěn)淺定碰判妙別困標(biāo)悟準(zhǔn)療，廢缺禍乏去明需確夜的衡理診論融分呀析廁依柴據(jù)誠。擦所埋以行地吳下鳳工魄程移的告設(shè)勤計(jì)躺和怒分說析風(fēng)計(jì)硬算朝仍敗處教于畢發(fā)驚展膽和趣尚奸待朵完退善釣的原階公段宅，辛目理前援研士究匪地討下專工姥程籍的仙主山要認(rèn)方謎法啊有蟻：財(cái)巖權(quán)石晨力蘆學(xué)長試夫驗(yàn)股巖悅石脹力幫學(xué)托試詢驗(yàn)錯(cuò)是五了蔥解杏巖滔體晚力縫學(xué)召性賭質(zhì)岡和籃掌伸握政巖肥體輩地齒質(zhì)老環(huán)式境跨特盒征隨的姻重效要靠手寶段道，拔試市驗(yàn)滑包顆括當(dāng)室脊內(nèi)咳試稍驗(yàn)于和撈現(xiàn)搬場(chǎng)辨試傅驗(yàn)暖。摘室看內(nèi)宜試聾驗(yàn)幣是按通偏過犬現(xiàn)怕場(chǎng)護(hù)巖獲體洪取石樣圓，蘇采錫用殊各漿種找不敏同荷的舒力啊學(xué)墳試?yán)闰?yàn)叉機(jī)距，仿對(duì)定巖紀(jì)體損試常樣遞進(jìn)聰行取加繁工幫、李測(cè)較試翁和誦受滿載蠅變封形師試蛾驗(yàn)漲，軍從餐而宜確摟定駕巖堆石殃的釋力助學(xué)蟻參填數(shù)遮。脊現(xiàn)卡場(chǎng)肝試籮驗(yàn)槍是宴在盤地瀉下獵工遇程級(jí)區(qū)譯內(nèi)垂開末挖數(shù)出關(guān)符炊合擊一田定石要課求漲的椒試終驗(yàn)賣平突洞更，降在辦試球驗(yàn)芒平諷洞痕內(nèi)暈進(jìn)悅行美一毫系張列繁的音巖抄體神力奉學(xué)蹄特河性嬸試表驗(yàn)朗，記確迷定泉包和含展地索質(zhì)派環(huán)訴境晃影土響芳在攔內(nèi)問的漫巖影體斤物煮理造力尺學(xué)掀參象數(shù)上；崖通福過奏分謀析家?guī)r羽體霉的念結(jié)奏構(gòu)鹽特雷征襯，敗了己解銜巖滿體賠所悲處弟的股地潔質(zhì)括環(huán)弄境刷。飲根跨據(jù)滲巖坐體忠的遍力茂學(xué)燈特電性啞確憲定聲地含下星洞往室懲的教支壓護(hù)擠方奏式慚和柏參篩數(shù)睜[紛2協(xié)5蕩-肥2零6剩]雖。泡由蠢于債受提試性驗(yàn)瘋條介件付的育限球制規(guī)，堪巖倆樣仔試螞驗(yàn)巷時(shí)舌所斯處判的感環(huán)潮境聲和卵加摔載歡試呈驗(yàn)甲條戶件崖與祥原裝始折的斷巖括體阻地燕質(zhì)蜜條覺件殲有忘較千大燃差亡別矩，胖實(shí)鴿驗(yàn)亂室員的跨巖薄樣甚物耀理林力咐學(xué)念參甜數(shù)慰值柔通納常消比喉原文巖術(shù)的性值爺高然得矩多寇；事現(xiàn)味場(chǎng)居試啊驗(yàn)煮能倘較卻好賢地漂反呆應(yīng)是巖狠體韻的鋸力訊學(xué)棋特甲征躁，仍但杜受導(dǎo)試拳驗(yàn)幸經(jīng)凱費(fèi)早和凡試溜驗(yàn)極平枝洞櫻的康條糕件醫(yī)限歲制厭，鞠試密驗(yàn)炮范翻圍質(zhì)很破有荷限忠。識(shí)如蜻何榮將請(qǐng)局晨部沙范法圍敗的謹(jǐn)試鋤驗(yàn)?zāi)樈Y(jié)粱果顯和畫巖沖樣百的替試耀驗(yàn)集值腐推詞廣覺到京大熟范壘圍根的夜原湯巖墊中滾去編，鎮(zhèn)特處別動(dòng)是被對(duì)宣具況有欺明煌顯勻的妥各員向飲異僑性歡巖蛇體偶如所何蜜取贈(zèng)值韻，芹其眉規(guī)繼律蟻尚僵不厚清湊楚項(xiàng)，蚊所槍以陪巖稱體產(chǎn)參閉數(shù)疑的乘確諷定停，絲通訊常寬需塊要刮與秤現(xiàn)散場(chǎng)待監(jiān)蒜測(cè)副相籍結(jié)守合毫[禁2隊(duì)7號(hào)-互2遙8唱]紡。帝(門b兆)奧伶物棒理眾模糾型倒試賽驗(yàn)循物提理登模漂型嚷試漏驗(yàn)旱是濁采趨用垂模逼型血與三原鉤型典相邀似霉的蛇原衛(wèi)理鑄，簡(jiǎn)通污過重對(duì)口室桌內(nèi)災(zāi)一古定羨比泉例歇的所小棋尺換寸刃模睬型膊控騙制杯加峽載方，笨模銷擬昨原騾巖龍洞閣室信的卷響污應(yīng)雪，伴從候而代推孩出漫實(shí)菠際票工爽程條的響洞翻室踏圍述巖縣穩(wěn)紙定蒸特職性皇。腥模扁型繡試抓驗(yàn)抬在讓大暢型腔地置下諷工懸程督中期是幻一惑個(gè)寒重絲要萄的旁研皂究疫手綢段映，逆國險(xiǎn)內(nèi)篩外件許厲多胳學(xué)味者列也落做京了言大耐量顛的覺工斧作紡[麻2傅9柏-柄3旬1花]饞。識(shí)由朱于尤模潮型曬和挪原資型田的葬尺昆寸度相孝差曉較涼大富，負(fù)要冶反析應(yīng)購原膏巖桶的丙力貢學(xué)筋特短性做和至破灶壞轟特詞征式，蹦必深須網(wǎng)滿藥足于下呀列誓相菜似追條銅件儀：斬尺域寸硬和到形務(wù)態(tài)茫相飛似伙；謎地?fù)熨|(zhì)向結(jié)嘴構(gòu)磨和慣形先態(tài)飯相錫似完；櫻材尚料各的耳物見理妖力撈學(xué)聾特令性鵲相槍似手；截初潔始障應(yīng)難力臘狀和態(tài)們相黃似乞；仔開病挖親和刷加喬載君方責(zé)式攝相屋似藍(lán)。檔地蔬下喚工止程俱的趁地雜質(zhì)勻環(huán)嗓境長負(fù)必責(zé)扁，浪要教使齊模館型厚與懷原曾型改達(dá)廣到藍(lán)基道本新相擦似融都蜜是譯非失常燈困鐵難鋒的疲，蝕特夫別赤是旁巖攀體異峰膽值揚(yáng)后采的鞋非親線灘性北很乘難磚模偏擬里，咬加蠅之寬模宅型版實(shí)圓驗(yàn)全周郵期犬較箏長迎，診研紹究童經(jīng)繪費(fèi)夕較倦高希，吃所滔以贈(zèng)物趟理拒模牲型怎實(shí)肺驗(yàn)砍受魔到師很廣大雁限攻制頓。形(范c暢)奸脅工連程雞類鏡比磁法詞工秘程愚類譽(yù)比霉法捎是趣通俘過畝對(duì)窮擬妹建賠的驗(yàn)工拌程追進(jìn)色行蓮地桿質(zhì)捎調(diào)宅查取，竭然宏后茅進(jìn)麥行緩圍瓶巖練分提類柔，干再號(hào)根鋪據(jù)化已籃建假的陷大脂量民實(shí)忠際睛工脅程悠資溪料尾，呢進(jìn)延行遞類乞比票。龍通濫過牽類羽比態(tài)確島定析洞誤室測(cè)的未支疑護(hù)集方愈式壤和尋支臉護(hù)似參惰數(shù)鏡。狡由暖于海地西下午工狗程通受違諸頌多錫的粗不聚定換因串素悟影姥響迅，鵝工劈程罪類震比杏法誘是閑在時(shí)基府于身大未量鼻工煉程妄實(shí)閃測(cè)龍資芽料每的昌統(tǒng)翁計(jì)甩分飲析旬和卻實(shí)芬際振工用程傲調(diào)勁查坡研電究瞞，賺該盤方碧法坐具誓有觀較提高蘇的冶科芽學(xué)驢性泰和溜實(shí)玻用陽性默，盈目坑前慎在茂地租下蝦工遭程偶設(shè)否計(jì)輝和喬施士工葛中泰發(fā)點(diǎn)揮累了闊不熟可販取領(lǐng)代休的悔作初用過。速但潮工寫程亡類顫比波包飛含乳的鹽經(jīng)睬驗(yàn)金因聯(lián)素水很墻大愿，懷實(shí)甚質(zhì)功上籮：干工幟程浙類均比修=欠先罪前廈資排料孔+椒工氧程摩地丟質(zhì)縱調(diào)與查恐+膊綜獎(jiǎng)合源分受析劑判阿斷良所別以瞧工誦程曉類遙比瓦法團(tuán)操膏作敘的瑞人學(xué)員饅素他質(zhì)宴很豆重許要象。府由寨于粉分夜析僑人塌員布的椒經(jīng)身歷政不秋同堆和要所煙具牧有拖知舞識(shí)呀水玉平苗不忙同紫，支可脊能預(yù)得咸出陸的意結(jié)布論峽相妥差冷很躍大流。叫(甚d舒)憂坑數(shù)裝值惑仿扎真那模齒擬爆方苦法肆數(shù)暴值額分藥析墊方誰法悔是康近墊二邁十害多串年手來塊隨導(dǎo)著荷計(jì)距算紫機(jī)剖的松發(fā)撿展難而敘出闖現(xiàn)移的忽一抱種磁軟恥件飛仿拴真柜模塞擬杠分嘆析寄技宴術(shù)父。丈由艙于朋軟海件銷模令擬稱技撤術(shù)投適亂應(yīng)沙各手種劍復(fù)螞雜猶力急學(xué)牽模滴型距理腦論信，薦可災(zāi)以兇分肥析吧各楊種卵復(fù)陣雜兵的螞邊嘩界傾條扯件免，蔽在騙地化下透工批程筒分貢析窩中倚，熟數(shù)顏值岔模驗(yàn)擬氧是市發(fā)缸展蠶最楊快應(yīng)，但而言且恨應(yīng)勵(lì)用梅也建是驅(qū)最姓廣偽的勸方鄙法別。與目欺前休應(yīng)錘用透在瞎巖敘體譜力撇學(xué)頸方腳面渣的灶數(shù)史值弱方憲法堂主詠要押有腎：痕有息限糟差參分喇法耍（躁F吉D喬M悉、鏡F匪L帶A吹C丹[譜3墳2紡]研）短；酸有遵限灘單員元野法板（常F菊E宮M砌[先3邁3胸]勢(shì)）追；訂塊做體征元那法業(yè)[斑3承4墻]策；個(gè)界織面眾元穗法欺[走3小5搞]皇；聰隨預(yù)機(jī)醫(yī)有繼限距元鋒法翼[突3續(xù)6襖]巧；恢邊藏界于元俯法否（饞B乒E花M兆）躺[蛋3致7紀(jì)-惡3踩9饒]披；圍離故散生元炮法萄（場(chǎng)D胳E縮M斷）錘[暗4峰0羅]片；施拉井格圣朗夜日摩元趣法貸（李L勞E張M洋）墾[拿4耽1倦]膨；驕不框連怖續(xù)具變檔形悶分頑析充法辣（橡D撐D母A是）戶[柿4綿2敏-辱4板3扮]羊；塵無惱單管元捷法善（族E浮F嶄M拿）業(yè)[熱4書4批-漂4茅5牧]甲；腦流藍(lán)形殲元即法恒（劍N愚M交M幻）毅[踩4郵6爭(zhēng)]晨。喬這推些論方促法榜各葵有貫的址側(cè)塵重鎖點(diǎn)品不盼同查而懲各訴具洽有專特定色勺，觸但啟所適有溜方佩法涼依枯據(jù)略的糾原斤理罪和咸采論用冬的洽基底本忠力情學(xué)箱方懼程欣是醒完穩(wěn)全齒一至致娛的交。箭由惡于識(shí)有討限隙元衫方持法卵對(duì)殲非除均仍質(zhì)寨各要向被異優(yōu)性泊和畢非秋線播性遷為澇主詢的券巖烈石資介齡質(zhì)渴具甚有舟良洗好介的縮適表應(yīng)立性鞏和碰開姜發(fā)并性侄，沿目轟前懼已暴成跌為醋巖周體湖工桃程就中邁的欄計(jì)廟算叫主臂流辛。計(jì)數(shù)炊值修方掘法村模粒擬叼仿價(jià)真澤功率能依強(qiáng)第，放有零較襪好啞的關(guān)開奔發(fā)挽性庸，咬在惱地頌下母工技程乒研犁究肚中北具閱有今強(qiáng)逢大柿的助生學(xué)命咱力店。劣但熔數(shù)絞值牧方希法足依來賴珍于桌巖涌體費(fèi)的丈輸南入答數(shù)細(xì)據(jù)曾和既本珍身省力簽學(xué)醬模道型眾的阿合茫理姓性悔，雕而等數(shù)環(huán)值認(rèn)方詢法誼往膜往蠢是聯(lián)將泊巖燦體愿概勺化急成凡某幣種幸連刃續(xù)船介須質(zhì)阿后扎進(jìn)墊行摟分尿析滑，網(wǎng)而抱實(shí)塵際銀工燕程消的池巖私體寄介按質(zhì)效的戴非振均脫質(zhì)靠性絲和柄邊凍界抵條竟件妙復(fù)手雜抓性醒，鍵在迎數(shù)穴值笑模蔑型館中作很霉能仆得贏到凈全躲面母反村應(yīng)掏，鐵所漲有責(zé)數(shù)陡值芳模己擬違與災(zāi)實(shí)善際吉工均程敢的懸結(jié)臉果事還腔有費(fèi)一批定伸的撒距浪離伯。謝完埋全陳依能靠流數(shù)訪值楚研盈究甲方構(gòu)法拒取懶代丹工舊程過師逗的練智杏慧闊和饅經(jīng)釣驗(yàn)柿是鑰不貝可歉行缺的求。擔(dān)(肺d信)游痕現(xiàn)征場(chǎng)爺測(cè)肺試奸和代監(jiān)訪測(cè)者由傘于受巖逢體北是嗓一駐種詞復(fù)寨雜餐的脊地幣質(zhì)晴介灶質(zhì)均，毫而渾地首質(zhì)交條陰件沸千撒變?cè)谷f稠化猴，縮使槳得缺人蹈?jìng)兦飳?duì)扭巖朋體聾性楚狀熱的楚認(rèn)誦識(shí)厚還漆相且當(dāng)?shù)誓w頃淺到，狹通根過恐現(xiàn)猜場(chǎng)效測(cè)謀試茫和欣監(jiān)瞇測(cè)亞方尺法蘋來煌調(diào)切整敲和印修之改蝴地的下瓶工憂程咳的聲支俱護(hù)閣設(shè)賺計(jì)餐是州完慕善材和忍保利證獸地謠下祖工傅程弊穩(wěn)囑定套的霞必逢要椒手啄段敵。亂巖晨體箱監(jiān)作測(cè)橡主申要戀是毅通避過面布心置櫻在既一勺些替關(guān)茶鍵燈部慨位坐的可儀笨器映、罵設(shè)挖備奉，蝶去多捕茅捉事巖衛(wèi)體蹤特叉性駛在張自疫然椒條制件屠和者人痕工減開仔挖尤干寧擾怎后拆發(fā)筒生革的劃變憲化轎信筋息腐，鐘這媽些期信鋼息抬包衛(wèi)括條巖答體釣變孔形廣、振應(yīng)誦力條和凱應(yīng)欄變謹(jǐn)、攀支蔥護(hù)浮變她形壘和榜應(yīng)吩力懂。欺通若過杠巖糠體雪和閘支友護(hù)迷的匪這懸些袖信辨息掘變?cè)伝?，贊監(jiān)端測(cè)完圍億巖療的龍穩(wěn)希定消特今性垮變富化嫩，徒以雨指皇導(dǎo)設(shè)設(shè)碗計(jì)禍和壯下勒一娃步吩的悼施燙工去，牢使旁地箏下籮工泳程源的混支熄護(hù)炕設(shè)嚼計(jì)雀達(dá)慘到棉合萬理嚇和耍經(jīng)辭濟(jì)罵之蓋目易的戰(zhàn)?？逃伤抻诿}施燙工重和費(fèi)經(jīng)扮濟(jì)拋等級(jí)因堅(jiān)素溜，稠巖圈體纖監(jiān)腥測(cè)蒙只謊能吉獲唇得玩關(guān)輛鍵欣部爪位賽的銅局才部見信嘆息燕，拿不受可盒能遵觀泉察披到車工叢程顫全胡場(chǎng)蹈范遍圍姻的鼓變屆化幻特債征鄭，撓與諒監(jiān)啞測(cè)白配型套敗的渾反思分脖析椅理喚論涉得聰?shù)胶懔宿k較揉快巴的朗發(fā)德展皇[加4瓶7驕-枝4粥8綁]瞎。緣由產(chǎn)于穴反就分語析敗取飄決哲于同所漁假掠定乏的職力點(diǎn)學(xué)秘模融型唇，駕而竄且亡對(duì)嫩非菊線庸性鎮(zhèn)巖嗚體鉗地燃質(zhì)賢參己數(shù)傲的均逆惹不罰是方唯小一叢解襲，侄所瓦以香反箱分品析寄的勉成刃果慕，捎在響很殘大宴程依度姨上息依爪賴川于塘分島析鏈者媽的壺把勤握蔽程訂度源。邪1杏.連3茄府地逆下搏工畏程往的考分塞析廢意爐義桂和俊數(shù)面值斗分唐析栽方衡法裕由模于做我寄國規(guī)能摘源縱、貓交此通魄、犬國征防袍發(fā)付展療的箏需吧要獸，秘特漢別縣是僻水鞠電凱能貼源練的膀開宮發(fā)貢，喬使色得麗大仔型套和劇超牌大鞋型斑地委下染工悉程呆規(guī)辟模策已巡成救為店發(fā)橫展他的陳主散要奪方鎮(zhèn)向蝦。洞對(duì)餃于毫這被些亭大據(jù)型挪地貝下蹄洞乏室剪施李工東開雙挖長過侍程扛的犬圍遣巖損穩(wěn)檔定散和蝦洞做室屯結(jié)寸構(gòu)式長征期恐運(yùn)講行買中榨的省安殺全浮問崇題興，世給紫巖串土記工驅(qū)程王的貧工灑作辰者輔提蝕出抬了諒巨重大辯的六挑線戰(zhàn)料。湯從劫二裳十章世納紀(jì)熄8怠0碼年瓣代織初刪開嘗始惹，換我物國仆在秘“千六饅五丈”勞，德“瞇七疲五趨”紐，訂“精八弊五污”高和講“嫩九撕五桿”葉四勞個(gè)掀五蛛年次國皮民津經(jīng)鞠濟(jì)仗建創(chuàng)設(shè)萬規(guī)義劃振的佛二唇十域多筍年縣中例，破一視直妨把剛超該大永型臺(tái)地展下鑼洞糖室帝群拾圍胃巖輩穩(wěn)蟲定皺與貍支初護(hù)徒的多研迫究艇作采為及國暫家興科居技雜攻鉆關(guān)幅項(xiàng)舟目休進(jìn)漿行話重章點(diǎn)依攻銀關(guān)獻(xiàn)。辨因弦此具超牲大忠型牧地饑下稼洞訪室玻群斷的睡設(shè)飽計(jì)絮、攪施蜂工紫和撥管最理馬的廣理閘論活、削方仰法旱，輪以射及法各剝種芳分鼠析敘計(jì)藝算光軟廢件方和眾施帆工亦管巨理帽硬逗件踩的部研喜究斤與彎開辜發(fā)片成仗為艘了伴當(dāng)孝前毀工圾程釋界泊和宵學(xué)脈術(shù)祖界西十替分棋關(guān)京注念和競(jìng)亟玻待幟解姻決酸的錘重災(zāi)大巴研還究漠課差題暢。置解臘決懼大新型謀地傘下茫洞射室免圍因巖研穩(wěn)盆定醋與融支烏護(hù)挺的麗設(shè)岔計(jì)雀理奶論玩和施施殊工晴方泳法洽，技使憲工哥程染設(shè)知計(jì)斬達(dá)膠到期經(jīng)舍濟(jì)圈合飄理森和鬧安輕全新快略速嫌之麗目杠的攪，仗對(duì)協(xié)于弦加錯(cuò)快顧我賊國男地舌下厭工作程濟(jì)的堂建絹設(shè)竹，癥提轟高茂水劉電貧、營交序通幣、匯能昨源拘、尊市照政蔬等余大擠型森地過下貸工失程黃的緞設(shè)愈計(jì)釀水梨平慣，幣迎截接焦二峽十忙一系世秩紀(jì)系地房下價(jià)空舌間勒開釣發(fā)夠利獻(xiàn)用落的辨新玩浪遺潮驅(qū)，易有憂著正非蔬常漁重斜要雕的宋現(xiàn)組實(shí)憶意胞義賤和雷重驚大隸的尖社釋會(huì)只效裂益鞏。地下洞室圍巖穩(wěn)定與支護(hù)設(shè)計(jì)是地下工程的關(guān)鍵所在。從二十世紀(jì)70年代開始，地下洞室圍巖穩(wěn)定的研究就受到國內(nèi)外學(xué)者的高度重視。在國外地下洞室穩(wěn)定研究，主要以壓縮氣體儲(chǔ)存洞室和廢料處理洞室結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，為了防止氣體泄露，研究重點(diǎn)主要是運(yùn)行期的長期穩(wěn)定。例如：德國Hannover大學(xué)教授R.B.Rokahrd[53-54]房對(duì)阻鹽現(xiàn)巖瓦地編層覽中紋儲(chǔ)懶存惰壓憤縮條天縫然米氣嚷洞胳室河結(jié)鋸構(gòu)它長武期販穩(wěn)悲定詳問誦題億進(jìn)喊行潛了框廣慈泛鞠研獨(dú)究燥，應(yīng)認(rèn)廉為勾以標(biāo)有緊限引元隨分炮析承為漿基虹礎(chǔ)障的元數(shù)跪值洲計(jì)晉算揮方唯法啄在貿(mào)評(píng)詳價(jià)抬準(zhǔn)鄉(xiāng)則改方睬面灘代偵表暫一彼種新洞趟室要結(jié)混構(gòu)蒙分回析指的搭可墊靠畫性皮。夜G類n旁i貧r瓜k良,草采P哥.斬F胃.謝,掙F利o瑞s艱s枕u焦m溪,滴A雜.年F戶.扔馬[鹽4好9映]但，掃1膀9鍛7姥9年年超對(duì)狂儲(chǔ)隱存忠壓動(dòng)縮攪氣遍體祖的凳大春型篇洞摩室比圍撕巖柜穩(wěn)瀉定載進(jìn)檢行季了新研希究偽，踐建單立漸了找洞功室災(zāi)穩(wěn)貌定灑性棍評(píng)垮價(jià)鵝的界數(shù)她值池模寒型靜，蝕提免出濕了持洞抹室擺失省效斑概棍率谷的超評(píng)興價(jià)浸概梨念敗。凱M膠i懂l柱l曬e含r餓,父通S擦t伶e完p駐h猛e傲n批匯A監(jiān).芽[泳5康0何]煤，有1每9虧8亡5疏年奴研潮究摘了輝大滅型鄙鹽宣巖證洞怪室完群掛中夸液賺化小石斥油板氣巷儲(chǔ)遼存盼的葛洞腦室舍長竟期市穩(wěn)甚定雁性勵(lì)問群題鍬，乳考慚慮午洞爐室怠失鳳穩(wěn)超的者最嶄壞單可群能胞情挖況顧（富包聾括通突防然顛的自源釋壓亭力口的氣損誠失爐）血，商分更析待了貴洞葡室勿群斷長川期協(xié)穩(wěn)死定程性鞏的磨力私學(xué)伐機(jī)毅理式。獨(dú)H盡a貝n襖g啞a板n醉返T子.題襪N飾.錯(cuò)教多授壩，描1巨9木8咽4繼年親對(duì)宜地晨下哈洞邁室環(huán)開內(nèi)挖脆穩(wěn)耍定贏進(jìn)刑行鉤研璃究催[批5皺1叫]導(dǎo)，維指籠出問在魔大盡型窯地塊下吸洞墊室負(fù)群挎的逗設(shè)遵計(jì)貨和烤施路工小中鴿，闊巖吉體粒的兩張文破奪壞佛應(yīng)壞變躍對(duì)遙地室下幸洞斬室浪穩(wěn)岔定蠢是券一機(jī)個(gè)架較前重此要濁的啊參錯(cuò)數(shù)費(fèi)，禾并替對(duì)貓施她工就中征爆草破扯孔駱的懷直果徑那和偽深屬度率進(jìn)叛行析了沙優(yōu)痛化友，耀還你對(duì)紀(jì)爆擔(dān)破兆和紅開廳挖擇的投成汽本幼進(jìn)畏行旗了閘分慈析暗計(jì)暫算說。蹲Y袋o鹽i擁c犧h蒸i速,殺峰H喬.稠和婆Y姑a濤m目a傅s櫻h霜i效t姿a惜,舒R匆.夫渾[旬5回2熊]帖，博1于9躬8刪5琴年熄應(yīng)疊用強(qiáng)彈撤性困有屬限割元遭分木析鞏了叔并屠行柿的含洞話室譯群眾穩(wěn)煌定修性刊的紡要饅素航，宜作腸為藍(lán)選啦址姐和另初臟始療設(shè)更計(jì)律之舅用磁，侮并邊提吉出稠了成穩(wěn)橋定予性宿指銜標(biāo)持和鋒臨屯界攤穩(wěn)佳定挪性刻指冷標(biāo)鵲的葬概浙念塘作沾為稻評(píng)甘估厭洞壁室弦群磨穩(wěn)董定粥的裂方泰法怎。場(chǎng)俄暫羅淡斯振圖亦拉昌國窩立僵工硬業(yè)瓦大迫學(xué)或B翼u勒l攝y擊c泡h場(chǎng)e扎v世欣N從.懷蒙S萌.幻教科授陜[扎5宣5逮-傲5吃6無]祝對(duì)扭節(jié)饒理短巖法體鍵中隔地尤下濱洞梯室艇的嬸圍迅巖界穩(wěn)騙定寸進(jìn)押行哨廣圓泛銅研饒究弱，義提作出征了株評(píng)殲價(jià)掘地蹦下黃洞獵室陰圍務(wù)巖污穩(wěn)全定雀的甘一夠些脫方臟法棋，騰指袋出阿無扣支甘護(hù)料洞癢室皮圍衛(wèi)巖桿穩(wěn)賤定尸程男度遠(yuǎn)，甜很穩(wěn)大框程津度百上急取脆決弊于候巖于體嫩中闊的窗破壇壞德區(qū)豐和費(fèi)層失狀俯區(qū)稻的銜特肢性慢。在國內(nèi)，地下洞室圍巖穩(wěn)定分析主要從二十世紀(jì)80年代初開始，其分析方法主要是采用平面有限元分析計(jì)算。由于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，90年代我國的水電、鐵路、公路和城市地下空間建設(shè)得到了飛速發(fā)展，為地下工程洞室穩(wěn)定的研究提供了廣闊的研究市場(chǎng)。三維非線性有限元分析理論得到了很大的發(fā)展，各種分析理論，如彈塑性理論、粘彈塑性理論、損傷斷裂理論，在地下工程中得到廣泛應(yīng)用，三維有限元數(shù)值分析方法已成為地下洞室圍巖穩(wěn)定分析的主體。隨著我國的一些大型工程的建設(shè)和規(guī)劃，如三峽、南水北調(diào)、小浪底、小灣、龍灘、水布埡、溪洛渡等工程的開工和設(shè)計(jì)，使地下洞室圍巖穩(wěn)定的分析研究水平有了很大的提高[57]，數(shù)值分析在地下工程中的應(yīng)用不斷得到完善。隨著地下工程結(jié)構(gòu)形式的多樣化和復(fù)雜地質(zhì)條件的出現(xiàn)，為了反應(yīng)地下工程各種復(fù)雜的地質(zhì)因素，適應(yīng)各種復(fù)雜邊界條件，從不同的方面優(yōu)化判斷地下洞室結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，近年來，數(shù)值分析方法出現(xiàn)了許多新進(jìn)展，各種新型的計(jì)算理論和計(jì)算方法在地下工程中得到了廣泛的應(yīng)用。這些方法使得洞室圍巖穩(wěn)定的判斷從單因素發(fā)展到多因素，使數(shù)值分析出現(xiàn)了一個(gè)新局面，目前在地下工程數(shù)值分析中出現(xiàn)的新方法和新理論主要有以下幾個(gè)方面。自適應(yīng)有限單元法[58-61]自適應(yīng)有限單元法是基于有限元的基本計(jì)算方法和理論，提高有限元計(jì)算精度的一種處理手段。該方法根據(jù)有限元離散逼近原理，按計(jì)算精度要求，采用自動(dòng)細(xì)劃單元網(wǎng)格或調(diào)整有限元基函數(shù)階次的方法，逐漸逼近結(jié)果的正確解。按逼近有限元真實(shí)解的途徑，自適應(yīng)有限元法分為h型、p型和hp型三種。h型是通過減小單元的尺寸，自動(dòng)加密單元網(wǎng)格來提高有限元解的精度。這種方法應(yīng)用較流行，它的優(yōu)點(diǎn)是有限元的計(jì)算理論和方法不變，不用調(diào)整計(jì)算程序和軟件，有較好的適應(yīng)性和移植性。但它必須依賴一個(gè)能夠適應(yīng)各種復(fù)雜域和復(fù)雜邊界的網(wǎng)格生成器，生成的網(wǎng)格形態(tài)要好，才能保證有較好的收斂性和計(jì)算精度。p型是通過增加有限元基函數(shù)的階次，提高有限元的計(jì)算精度。這種方法需要增加有限單元的自由度，改變有限元基函數(shù)，計(jì)算較為復(fù)雜，但它不用調(diào)整網(wǎng)格形態(tài)，對(duì)裂紋尖端應(yīng)力集中等問題有較好的適應(yīng)性。hp型是上述兩種方法的結(jié)合，它綜合了兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，但程序結(jié)構(gòu)復(fù)雜。（2）離散單元法（DEM）[62-64]離散單元法（DistinctElementMethod）是根據(jù)計(jì)算系統(tǒng)的接縫將其離散為分析塊，對(duì)每一個(gè)塊的內(nèi)域又離散為三角形差分單元。對(duì)于離散單元可根據(jù)結(jié)構(gòu)的介質(zhì)特性用彈性、彈塑性、粘彈性等本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行模擬；對(duì)于塊與塊之間的接縫采用切向和法向彈簧進(jìn)行連接，通過分時(shí)步差分求解塊體變形和應(yīng)力。離散單元法能夠反映巖塊之間接觸面的滑移、分離與傾覆等大位移特征，同時(shí)又能計(jì)算巖塊內(nèi)部的變形和應(yīng)力。這種方法能將各種本構(gòu)力學(xué)模型引入結(jié)構(gòu)計(jì)算，而且能夠利用顯示時(shí)間差分解法求解動(dòng)力平衡方程，使得非線性問題的求解更加簡(jiǎn)單化。1970年Cundall[65]提出離散單元模型以后，在工程分析中得到了廣泛的應(yīng)用，目前將離散元與有限元結(jié)合應(yīng)用于地下結(jié)構(gòu)分析的論著也日益增多，說明該方法具有較好的發(fā)展應(yīng)用前景。（3）不連續(xù)變形分析法（DDA）[66-67]不連續(xù)變形分析法（DiscontinousDeformationAnalysis簡(jiǎn)稱DDA）是基于巖體介質(zhì)非連續(xù)性發(fā)展起來的一種新型數(shù)值分析方法。DDA的基本思想是：以自然存在的節(jié)理面或斷層形成的切割體為塊體單元，塊體與塊體之間可用多種多樣的方式進(jìn)行連接，通過塊體間的接觸和幾何約束形成一個(gè)塊體系統(tǒng)。在運(yùn)動(dòng)過程中，塊體與塊體之間可以接觸和分離，單元體之間的力通過塊體接觸作用進(jìn)行相互傳遞。根據(jù)邊界幾何條件和接觸形式確定塊體系統(tǒng)的平衡方程，由系統(tǒng)的最小勢(shì)能原理求解塊體的位移場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)和塊體間的作用力。DDA方法可以分析形狀較為復(fù)雜的多面體（包括凹型體和具有空洞的復(fù)連通體），模擬巖體的移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、張開和閉合等特征，由此可以判定出巖體的破壞程度、破壞范圍，對(duì)巖體整體和局部的穩(wěn)定性進(jìn)行正確的評(píng)價(jià)，該方法兼有離散元法和有限元法的部分優(yōu)點(diǎn)。（4）非線性大變形問題有限差分法（FLAC）[68-69]非線性大變形問題有限差分法又稱快速拉格朗日分析法（FastLagrangionAnalysisofContinue簡(jiǎn)稱FLAC）。FLAC法采用顯示差分格式求解，具有任意形狀單元網(wǎng)格的有限差分程序，可以模擬各種復(fù)雜的邊界問題。該方法采用拖帶坐標(biāo)系，可以隨結(jié)構(gòu)外型的變化而不斷更新坐標(biāo)，使得應(yīng)算便捷，特別是對(duì)非線性問題可大大提高運(yùn)算速度，適應(yīng)模擬巖土類非線性材料的幾何大變形、巖土與地下結(jié)構(gòu)的動(dòng)力穩(wěn)定和承受爆炸與交變加載以及地震波在巖土介質(zhì)種傳播的動(dòng)力效應(yīng)等問題的求解。由于采用顯式差分求解，不需建立剛度矩陣，因此占用內(nèi)存少，可以建立較大的計(jì)算模型，采用顯式差分求解，計(jì)算速度較快，目前在地下工程和高邊坡穩(wěn)定分析中應(yīng)用越來越多。（5）數(shù)值流形元方法（NMM）[70-72]數(shù)值流形元方法（NumericalManifoldMethod簡(jiǎn)稱NMM）是以拓?fù)淞餍螌W(xué)為基礎(chǔ)，應(yīng)用有限覆蓋技術(shù)，包融和吸收了有限元和DDA兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，統(tǒng)一解決了連續(xù)和非連續(xù)變形的力學(xué)問題。該方法在分析區(qū)域內(nèi)采用數(shù)學(xué)覆蓋形成計(jì)算網(wǎng)格，在每個(gè)數(shù)學(xué)覆蓋上定義獨(dú)立的位移近似函數(shù)，這些數(shù)學(xué)覆蓋互相重疊并覆蓋整個(gè)計(jì)算區(qū)域，數(shù)學(xué)覆蓋被物理邊界切割形成物理覆蓋，物理覆蓋重疊區(qū)形成單元。將這些覆蓋的位移近似函數(shù)結(jié)合起來，并加權(quán)求和形成總體位移函數(shù)，利用最小位能法原理形成總體平衡方程，從而求解計(jì)算域的位移、應(yīng)力和變形。數(shù)值流形元方法使用數(shù)學(xué)覆蓋系統(tǒng)，使得連續(xù)體和非連續(xù)體的整體平衡方程可以用統(tǒng)一的形式來表達(dá)，將連續(xù)和非連續(xù)變形偶合、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)交叉等問題統(tǒng)一起來分析研究，把有限元和DDA方法進(jìn)行了有機(jī)的結(jié)合。（6）界面元方法[73-75]界面元模型源于Kawai教授提出的適用于均質(zhì)彈性問題的剛體——彈簧元模型[76]，其思路是：假定單元變形累積在界面，單元本身可視為剛體，采用分片剛體位移模式構(gòu)造結(jié)構(gòu)的位移場(chǎng)；根據(jù)相鄰塊體單元和不同的材料特性，導(dǎo)出界面應(yīng)力公式，從而表征出結(jié)構(gòu)的應(yīng)力場(chǎng)；通過加權(quán)殘量法或虛功原理或放松界面位移連續(xù)條件的廣義變分原理，建立相應(yīng)的支配方程，由此得到結(jié)構(gòu)和不連續(xù)面上的變形和各個(gè)界面的應(yīng)力。界面元由于采用分片剛體位移模式，塊體單元的界面上位移可以不連續(xù)，能夠較好地反映巖體的滑移、開裂等特征，能夠在不改變計(jì)算網(wǎng)格系統(tǒng)的情況下，直接追蹤裂隙巖體的開裂擴(kuò)展過程，便于裂隙滲流分析；界面元的作用主要集中在各個(gè)界面的元件上，分塊單元與形態(tài)無關(guān)，所以網(wǎng)格剖分十分方便；界面應(yīng)力只依賴鄰單元的相對(duì)變形，應(yīng)力計(jì)算精度相對(duì)較高，對(duì)于求解各類非線性問題和時(shí)效響應(yīng)非常方便，能夠較好地模擬開挖和錨固過程。（7）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析方法（ANN）[77-79]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ArtificialNeuralNetwork）是基于模仿人類大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能建立的一種信息處理系統(tǒng)。它由許多神經(jīng)元組成，神經(jīng)元組合所有的輸入信號(hào)，按其傳遞函數(shù)產(chǎn)生一個(gè)輸出，一個(gè)處理單元的輸出經(jīng)過連接權(quán)值連接到其他處理單元的輸入，由一層或多層這樣的神經(jīng)元按某種方式互相連接形成一個(gè)復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。從拓?fù)鋵W(xué)上看，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是以處理單元為結(jié)點(diǎn)，用加權(quán)有向弧連結(jié)構(gòu)成有向圖，其中處理單元就是對(duì)生理神經(jīng)元的模擬，有向弧的權(quán)值標(biāo)志兩神經(jīng)元相互影響的強(qiáng)弱。綜合全部有向弧形成的互聯(lián)強(qiáng)度矩陣就對(duì)應(yīng)于人腦中的長期記憶信息，處理單元用非線性函數(shù)實(shí)現(xiàn)單元輸入與輸出間的非線性映射活躍值對(duì)應(yīng)于人腦中長期記憶信息。人工神經(jīng)網(wǎng)格是一門高度綜合的交叉學(xué)科，它的研究和發(fā)展涉及神經(jīng)生理科學(xué)、數(shù)理科學(xué)、信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等眾多領(lǐng)域，它所具有的特殊信息處理機(jī)理，在處理復(fù)雜的地下工程系統(tǒng)分析方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)[80]。第2章巖體初始地應(yīng)力場(chǎng)分析方法2．1地應(yīng)力場(chǎng)的組成和影響因素地應(yīng)力（Geostress）或原巖應(yīng)力是儲(chǔ)蓄在巖體內(nèi)未受擾動(dòng)的應(yīng)力。地應(yīng)力的概念最早是瑞士地質(zhì)學(xué)家海姆（Heim，1905~1912年）提出來的，他認(rèn)為巖體地應(yīng)力處于靜水壓力狀態(tài)，應(yīng)力大小等于其上覆蓋的巖體自重rH（r巖體容重，H巖體埋深）。1926年金尼克根據(jù)彈性理論分析，假定巖體是連續(xù)的均勻彈性介質(zhì)，提出巖體垂直應(yīng)力符合rH，而水平應(yīng)力（為巖體的泊松比）。隨著地應(yīng)力測(cè)試技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)場(chǎng)地應(yīng)力測(cè)試資料的累積，人們認(rèn)識(shí)到：地應(yīng)力場(chǎng)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的非穩(wěn)定應(yīng)力場(chǎng)[81-82]，在淺層許多實(shí)測(cè)巖體地應(yīng)力的規(guī)律并不符合海姆和金尼克的假定。而地應(yīng)力場(chǎng)是地下洞室圍巖穩(wěn)定的基本荷載，正確認(rèn)識(shí)和分析巖體初始地應(yīng)力場(chǎng)是研究地下洞室結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提條件。為了正確合理地分析初始地應(yīng)力場(chǎng)，首先必須了解地應(yīng)力場(chǎng)的成因和影響因素。1982年陳宗基教授根據(jù)地應(yīng)力的組成和來源[83-84]，提出地應(yīng)力場(chǎng)組成主要包括五各方面：巖體自重、地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、山體地形勢(shì)、山體剝蝕作用和封閉應(yīng)力。自重應(yīng)力是地心對(duì)巖體的引力；地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力包括地殼古構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和新近地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起的應(yīng)力；地形勢(shì)和剝蝕作用主要是山體風(fēng)化演變引起的地表局部應(yīng)力變化，地表剝蝕主要使垂直向應(yīng)力降低，而水平向應(yīng)力加大或保持不變；封閉應(yīng)力是由于地殼經(jīng)受高溫高壓引起的巖石變形而積聚封閉于巖石之中的應(yīng)力。在這些地應(yīng)力的組成成分中，巖體自重應(yīng)力和地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力是兩個(gè)主要的組成部分。巖體深層的地應(yīng)力分布規(guī)律，受目前測(cè)試技術(shù)的限制，人們還很難認(rèn)識(shí)和掌握。根據(jù)大量的實(shí)測(cè)資料[81]，人們對(duì)淺層地應(yīng)力（3000m以內(nèi)）已有一些認(rèn)識(shí)。淺層地應(yīng)力是非穩(wěn)定非線性的變化應(yīng)力場(chǎng)，它受諸多因素影響，應(yīng)力場(chǎng)的分布規(guī)律非常復(fù)雜。影響巖體應(yīng)力場(chǎng)的主要因素有以下幾個(gè)方面：（1）地質(zhì)構(gòu)造對(duì)地應(yīng)力的影響：由于地質(zhì)構(gòu)造面或斷層結(jié)構(gòu)將巖體切割，使得斷層帶處的巖體應(yīng)力大小和方向都有較大變化。（2）地形地貌和剝蝕作用對(duì)地應(yīng)力場(chǎng)的影響：山體地形剝蝕前，巖體內(nèi)存在一定的垂直應(yīng)力和水平應(yīng)力；剝蝕后，水平地應(yīng)力基本保持原來的應(yīng)力值，而垂直應(yīng)力有所降低，但仍有一部分來不及釋放，所以導(dǎo)致巖體內(nèi)貯存的地應(yīng)力比現(xiàn)有的地層厚度引起的自重應(yīng)力要大得多，使剝蝕后的谷坡地帶出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象[85]。在受剝蝕的谷坡地段，巖體應(yīng)力一般分為三個(gè)區(qū)域：靠近谷坡的應(yīng)力降低帶、中間應(yīng)力升高帶和深部應(yīng)力原始平衡帶。（3）巖體力學(xué)特性對(duì)地應(yīng)力的影響：巖體應(yīng)力實(shí)質(zhì)上是巖體能量累積的結(jié)果。巖體越硬，彈模越高，巖體儲(chǔ)藏的應(yīng)力就越大；巖體越軟，彈模越低，受巖體強(qiáng)度的限制，巖體的應(yīng)力就不可能太高。軟硬不同的巖體，巖體的應(yīng)力分布也就不均。（4）地下水對(duì)地應(yīng)力的影響：地下水通過節(jié)理、裂隙滲透于巖體中，形成孔隙壓力，與巖體構(gòu)架共同組成巖體應(yīng)力。地下水也使巖體軟化，改變巖體的物理力學(xué)特性，從而使巖體應(yīng)力發(fā)生變化。（5）溫度對(duì)地應(yīng)力的影響：巖體受溫度變化或熔巖侵蝕，造成巖石膨脹、收縮，導(dǎo)致巖體內(nèi)部應(yīng)力變化。地下洞室圍巖穩(wěn)定受巖體初始地應(yīng)力場(chǎng)、地形地質(zhì)條件、施工開挖方式等因素的影響。其中巖體的初始地應(yīng)力場(chǎng)是圍巖變形、破壞的根本作用力，對(duì)圍巖穩(wěn)定影響最大。由于巖體地應(yīng)力是非均勻性的不穩(wěn)定場(chǎng)，地質(zhì)、地形、構(gòu)造和巖體特性對(duì)地應(yīng)力場(chǎng)分布都有一定影響，簡(jiǎn)單概括地應(yīng)力場(chǎng)的狀態(tài)和分布規(guī)律是較困難的，通過大量測(cè)試和勘探來認(rèn)識(shí)巖體初始地應(yīng)力場(chǎng)的分布規(guī)律是非常必要的。通過實(shí)測(cè)地應(yīng)力資料和巖體的地質(zhì)、地貌及巖體的物理力學(xué)特性，分析巖體初始地應(yīng)力場(chǎng)是保證地下洞室圍巖穩(wěn)定的關(guān)鍵。2．2巖體地應(yīng)力場(chǎng)的分析的一些基本方法隨著地應(yīng)力測(cè)試技術(shù)的發(fā)展和完善，地應(yīng)力測(cè)試越來越廣泛，使得現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)地應(yīng)力成為獲得巖體初始地應(yīng)力最直接和重要的手段。由于現(xiàn)場(chǎng)地應(yīng)力測(cè)試需要耗費(fèi)大量的人力和資金，而且測(cè)試受場(chǎng)地和時(shí)間等諸多因素影響，不可能進(jìn)行大范圍的地應(yīng)力場(chǎng)測(cè)試。另一方面，地應(yīng)力場(chǎng)成因復(fù)雜，影響因素較多。雖然地應(yīng)力量測(cè)成果在很大程度上反映了當(dāng)?shù)鼐植繎?yīng)力場(chǎng)特征，但受山體形成歷史、地質(zhì)構(gòu)造等因素的影響和巖體應(yīng)力測(cè)量技術(shù)的限制及人為操作誤差影響，實(shí)測(cè)地應(yīng)力成果具有一定的離散性。為了獲得大范圍的巖體初始應(yīng)力場(chǎng)，根據(jù)工程的具體地質(zhì)、地形條件和實(shí)測(cè)的一些地應(yīng)力點(diǎn)進(jìn)行回歸、反演、擬合是十分必要的。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，分析計(jì)算理論得到了較大的完善。如果實(shí)測(cè)地應(yīng)力點(diǎn)布局合理、實(shí)測(cè)值可靠，以實(shí)測(cè)地應(yīng)力點(diǎn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，根據(jù)工程地質(zhì)、地形條件，采用合適的理論分析方法，將有限的幾個(gè)實(shí)測(cè)地應(yīng)力值，向空間區(qū)域拓展，從而獲得工程區(qū)域大范圍的巖體初始地應(yīng)力場(chǎng)是合理的，也是完全可行的。目前分析大范圍巖體初應(yīng)力場(chǎng)的方法，主要是以實(shí)測(cè)地應(yīng)力值為基礎(chǔ)，用某種數(shù)學(xué)理論和計(jì)算模式來構(gòu)造初始應(yīng)力場(chǎng)，其主要分析方法有以下幾種。2．2．1三維有限元地應(yīng)力場(chǎng)回歸分析天津大學(xué)馬啟超教授[86-87]，早在20世紀(jì)80年代初，進(jìn)行國家“六五”攻關(guān)項(xiàng)目《水電站地下地下洞室圍巖穩(wěn)定和支護(hù)》的研究時(shí)，提出采用三維有限元對(duì)初始地應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行回歸分析。在建立工程區(qū)的三維有限元網(wǎng)格后，該方法認(rèn)為每個(gè)單元的地應(yīng)力場(chǎng)是由自重因素和地質(zhì)構(gòu)造因素組成。自重應(yīng)力根據(jù)巖體的覆蓋深度確定，其內(nèi)應(yīng)力由表示；地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力根據(jù)工程區(qū)主要地質(zhì)構(gòu)造，設(shè)計(jì)三組待回歸的邊界作用力或待回歸的邊界位移來模擬構(gòu)造作用力，由此產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力由表示。根據(jù)P個(gè)實(shí)測(cè)點(diǎn)（每個(gè)點(diǎn)有六個(gè)應(yīng)力值）的N個(gè)值（K=1，2，3，…，n），則可建立一個(gè)應(yīng)力多元回歸方程：（2-1）式中：b1，b2，b3，b4….為待定回歸系數(shù)，eK為誤差估計(jì)值。采用最小二乘法計(jì)算殘差平方和：（2-2）使Q達(dá)到最小，令，則可求出待定系數(shù)bi，同時(shí)三維初始地應(yīng)力場(chǎng)也就確定了。應(yīng)力回歸分析法，計(jì)算工作量大，為了滿足精度要求，所需的實(shí)測(cè)地應(yīng)力點(diǎn)較多，當(dāng)?shù)匦?、地質(zhì)條件較復(fù)雜時(shí)，該方法應(yīng)用有較大難度。2．2．2三維應(yīng)力函數(shù)分析法北京水利水電科學(xué)研究院張有天教授[88]根據(jù)彈性力學(xué)原理，提出用應(yīng)力函數(shù)進(jìn)行趨勢(shì)分析地初始應(yīng)力場(chǎng)。該方法認(rèn)為巖體應(yīng)力場(chǎng)可用Maxwall應(yīng)力函數(shù)來描述，任一點(diǎn)空間應(yīng)力分量與應(yīng)力函數(shù)滿足下列關(guān)系：，，（2-3），，（2-4）應(yīng)力函數(shù)自動(dòng)滿足位移協(xié)調(diào)條件，既滿足Beltrami-Michell方程：(2-5)式中：S=；，為泊松比。根據(jù)應(yīng)力精度要求，設(shè)函數(shù)為三維坐標(biāo)的四次函數(shù)，根據(jù)二次項(xiàng)以上的因素對(duì)應(yīng)力分布影響，每個(gè)應(yīng)力函數(shù)有31個(gè)待定系數(shù)，三個(gè)應(yīng)力函數(shù)有93個(gè)待定系數(shù)。由于應(yīng)力函數(shù)滿足（2-5）式，93個(gè)待定系數(shù)并不獨(dú)立，經(jīng)過化簡(jiǎn)后，有40個(gè)獨(dú)立系數(shù)，從而可以得到四次函數(shù)的應(yīng)力分量表達(dá)式：，，（2-6），，再根據(jù)實(shí)測(cè)地應(yīng)力點(diǎn)和應(yīng)力邊界條件建立若干方程，按最小二乘法原理確定40個(gè)待定系數(shù)，便可得出其應(yīng)力分量函數(shù)。三維應(yīng)力函數(shù)法，方法簡(jiǎn)單，便于操作，但對(duì)于復(fù)雜情況，很難得出滿意的結(jié)果。2．2．3應(yīng)力函數(shù)回歸分析方法長江科學(xué)院劉允芳等[89]認(rèn)為地應(yīng)力場(chǎng)主要成分為自重和地質(zhì)構(gòu)造組成，對(duì)于自重和地質(zhì)構(gòu)造獨(dú)立構(gòu)成的應(yīng)力，可分別用圖2-1和2-2的平面有限元計(jì)算模型進(jìn)行分析。圖2-1自重應(yīng)力計(jì)算模型圖2-2地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力計(jì)算模型對(duì)于平面有限元計(jì)算，每個(gè)單元可獲得三個(gè)應(yīng)力值，同時(shí)構(gòu)成三個(gè)影響因素L1，L2，L3。根據(jù)實(shí)測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)地應(yīng)力值，則可建立應(yīng)力函數(shù)分量的回歸方程：（2-7）當(dāng)有n個(gè)實(shí)測(cè)應(yīng)力點(diǎn)時(shí)，根據(jù)最小二乘法原理，求出全部觀測(cè)點(diǎn)與回歸計(jì)算值的殘差平方和：（2-8）采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法，使殘差平方和最小，即令，則可求得回歸系數(shù)Li（i=1，2，3），從而可以確定某一平面的應(yīng)力函數(shù)。采用上述方法求出3個(gè)以上不同方向的計(jì)算平面應(yīng)力，根據(jù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換關(guān)系，可將平面應(yīng)力推廣成三維應(yīng)力。假定計(jì)算平面坐標(biāo)系為O-x‘，y‘，z’，其中y‘是計(jì)算平面的法向；而需求的三維應(yīng)力坐標(biāo)系為O-XYZ，且z’和Z重合，均為大地坐標(biāo)，Y和y‘和的夾角為，以順時(shí)針轉(zhuǎn)為正。由此可求得計(jì)算平面的應(yīng)力與三維坐標(biāo)下的6個(gè)應(yīng)力分量的關(guān)系為：（2-9）根據(jù)m個(gè)平面的計(jì)算成果，則可按下式求解三維應(yīng)力值：（2-10）垂直應(yīng)力分量：該方法從局部到整體，反應(yīng)了大范圍的應(yīng)力變化特征，方法簡(jiǎn)單。但很難反應(yīng)地形、地貌變化特征對(duì)地應(yīng)力場(chǎng)的影響。2.3三維初始地應(yīng)力場(chǎng)的反演計(jì)算方法巖體初始應(yīng)力場(chǎng)是圍巖變形和破壞最主要的作用力，正確模擬和分析初始地應(yīng)力場(chǎng)，是圍巖穩(wěn)定分析的關(guān)鍵。盡管初始地應(yīng)力場(chǎng)的分析方法很多，但回歸和擬合的初始地應(yīng)力場(chǎng)都應(yīng)符合地應(yīng)力場(chǎng)的實(shí)際分布規(guī)律。不論采用何種分析方法，所分析的初始地應(yīng)力場(chǎng)都應(yīng)符合下列兩條原則：（1）計(jì)算的初始應(yīng)力場(chǎng)應(yīng)保證在實(shí)測(cè)點(diǎn)處，與實(shí)測(cè)應(yīng)力值基本一致，保證主要建筑物處的點(diǎn)吻合。（2）計(jì)算的初始應(yīng)力場(chǎng)應(yīng)符合地形、地貌和地質(zhì)條件等因素對(duì)地應(yīng)力場(chǎng)分布規(guī)律的影響，即保證場(chǎng)吻合。三維初始地應(yīng)力場(chǎng)反演分析計(jì)算，較好地反應(yīng)了上述兩原則。該方法是以實(shí)測(cè)地應(yīng)力為依據(jù)，以山體地形、地貌和地質(zhì)構(gòu)造為條件，采用分期開挖方式進(jìn)行反演擬合。計(jì)算時(shí)通常是分兩步進(jìn)行：首先是根據(jù)巖體的地質(zhì)構(gòu)造和山體的地形條件及實(shí)測(cè)地應(yīng)力資料，用三維非線性有限元通過開挖模擬現(xiàn)有的山體地形演變過程反演出離散的三維初始應(yīng)力場(chǎng)；然后根據(jù)離散應(yīng)力數(shù)值及實(shí)測(cè)應(yīng)力點(diǎn)，用三維正交多項(xiàng)式進(jìn)行擬合回歸出一個(gè)三維應(yīng)力函數(shù)。2．3．1初始地應(yīng)力場(chǎng)三維有限元反演三維有限元反演初始地應(yīng)力場(chǎng)主要基于下列兩個(gè)基本假定：（1）假定遠(yuǎn)古時(shí)期地面是無起伏的平地，遠(yuǎn)古應(yīng)力場(chǎng)的各分量符合下列基本規(guī)律：（2-11）式中：r表示巖體的容重，H表示計(jì)算點(diǎn)的埋深，ki為六個(gè)應(yīng)力分量的待定系數(shù)。（2）假定現(xiàn)有初始應(yīng)力場(chǎng)主要是受長期的地形侵蝕、沖淘和地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所引起。根據(jù)上述假定，忽略巖體的塑性蠕變影響，則可用有限次分期開挖卸荷方式模擬河谷的形成。因此只要假定一個(gè)合理的遠(yuǎn)古時(shí)期應(yīng)力場(chǎng)，采用三維有限元，通過分期開挖則能反演現(xiàn)有的初始應(yīng)力場(chǎng)。影響應(yīng)力場(chǎng)的因素較多，為了合理確定遠(yuǎn)古時(shí)期應(yīng)力場(chǎng)，可根據(jù)現(xiàn)有實(shí)測(cè)的地應(yīng)力資料，采用三維有限元反演分析計(jì)算公式（2-11）中的應(yīng)力系數(shù)ki。首先可假定遠(yuǎn)古時(shí)期應(yīng)力場(chǎng)主要由自重組成，即假定公式（2-11）中的應(yīng)力系數(shù)ki=1。然后采用三維有限元對(duì)現(xiàn)有的山體地形進(jìn)行分期開挖計(jì)算，分別算出每一獨(dú)立應(yīng)力分量（j=1，2，…6）作用下，引起的單元應(yīng)力在第i個(gè)分量上的應(yīng)力釋放值（i=1，2，…6），根據(jù)應(yīng)力迭加原理，現(xiàn)有的初始應(yīng)力場(chǎng)可表示為：（2-12）對(duì)于每個(gè)實(shí)測(cè)點(diǎn)，都可根據(jù)（2-12）建立六個(gè)方程，從而可求出實(shí)測(cè)點(diǎn)處的六個(gè)待定系數(shù)ki的值。如果有多個(gè)實(shí)測(cè)地應(yīng)力點(diǎn)，則可采用最小二乘法的原理，求出六個(gè)最可置信的應(yīng)力系數(shù)ki。按照公式（2-12）便能確定三維初始應(yīng)力場(chǎng)離散點(diǎn)的值。對(duì)于地質(zhì)條件較復(fù)雜，地應(yīng)力分布規(guī)律較離散時(shí)，可以采用分片計(jì)算方法，對(duì)于不同的計(jì)算區(qū)域取不同側(cè)壓系數(shù)，在兩個(gè)不同側(cè)壓系數(shù)區(qū)域之間設(shè)一個(gè)區(qū)域，則可獲得較為連續(xù)的離散初始應(yīng)力場(chǎng)。2．3．2初始地應(yīng)力場(chǎng)三維應(yīng)力函數(shù)擬合對(duì)于三維離散的初始應(yīng)力場(chǎng)不便于三維有限元分析計(jì)算，因此可以根據(jù)精度要求擬合出一個(gè)應(yīng)力函數(shù)。為了提高擬合精度，便于眾多的有限元離散點(diǎn)計(jì)算，采用三維正交多項(xiàng)式擬合較為適宜[90]。所謂正交多項(xiàng)式是指在有限點(diǎn)數(shù)（x，y，z）（r=1，2，…，n表示三維有限元反演應(yīng)力場(chǎng)n個(gè)離散數(shù)值點(diǎn)的坐標(biāo)）有一組多項(xiàng)式序列P0（x，y，z），P1（x，y，z），……，Pm（x，y，z）（m<n）滿足下列正交條件：（2-13）根據(jù)正交多項(xiàng)式的性質(zhì)和應(yīng)力場(chǎng)沿Z軸變化較大的特點(diǎn)，可以采用下列正交多項(xiàng)式系列：（2-14）式中是待定常數(shù)，根據(jù)正交多項(xiàng)式性質(zhì)，按數(shù)學(xué)歸納法的原理可求得：（2-15）式中i=4，5，……，m。根據(jù)精度要求m的取值可以隨意調(diào)整，當(dāng)m≤3時(shí)，由P0，P1，P2，P3兩兩相互正交可求得：，b1=c1=d1=0，，c2=d2=0（2-16）d3=0確定正交多式項(xiàng)式后，可根據(jù)正交多項(xiàng)式的線性組合構(gòu)成三維應(yīng)力函數(shù)。（2-17）式中：i=1，2，…，6表示六個(gè)應(yīng)力分量函數(shù)，是待定的應(yīng)力函數(shù)系數(shù)。對(duì)于待定系數(shù)可根據(jù)反演應(yīng)力場(chǎng)n個(gè)離散點(diǎn)的應(yīng)力值()，根據(jù)最小二乘法的原理和正交多項(xiàng)式特性，可以直接求得第i個(gè)應(yīng)力分量函數(shù)的第s個(gè)應(yīng)力系數(shù)值為：（2-18）式中：表示第i個(gè)應(yīng)力分量在r個(gè)有限單元的反演應(yīng)力值，Ps（x，y，z）r表示第s個(gè)正交多項(xiàng)式在第r點(diǎn)的函數(shù)值。由于正交多項(xiàng)式的正交特征，避免了求解線性方程組，能夠直接求解應(yīng)力系數(shù)值，而且可根據(jù)精度要求直接增加多項(xiàng)式的項(xiàng)數(shù)，具有較好的精度和求解的便易性。對(duì)于相關(guān)性較好的實(shí)測(cè)應(yīng)力點(diǎn)，可根據(jù)實(shí)測(cè)應(yīng)力點(diǎn)的值T(建立以實(shí)測(cè)點(diǎn)為極值條件的目標(biāo)函數(shù)：（2-19）根據(jù)最小二乘法的原理，對(duì)目標(biāo)函數(shù)求極值，由此得出函數(shù)中的系數(shù)：（2-20）式中：（2-21）(i)r和Ps的意義同前，s=1，2…，m表示m個(gè)正交多項(xiàng)式，表示t個(gè)未知的拉格朗乘數(shù)，可根據(jù)實(shí)測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力值，建立t個(gè)方程：…(2-22)將（2-20）式代入（2-22）則可求建立得t個(gè)以值為未知數(shù)的線性方程組：（2-23）式中：矩陣系數(shù)l，k=1，2，…，t。 求解（2-23）式，再將代入（2-20）式，由此可以確定滿足在實(shí)測(cè)點(diǎn)處與實(shí)測(cè)值完全一致，由（2-17）式確定的三維應(yīng)力函數(shù)公式。用這種方法確定的應(yīng)力函數(shù)，能充分反應(yīng)三維有限元反演的成果特征，即反應(yīng)山體的地形地貌特征，又能保證在實(shí)測(cè)點(diǎn)處與實(shí)測(cè)值一致，而且計(jì)算速度快，精度較高。但初始應(yīng)力場(chǎng)突變較大時(shí)，采用一個(gè)應(yīng)力函數(shù)來描述地應(yīng)力場(chǎng)，有一定難度，這時(shí)采用分段、分區(qū)域進(jìn)行函數(shù)擬合，可以收到較好的效果。第七章地下工程施工方法§7－1明挖法明挖法：從地表向下開挖基坑至設(shè)計(jì)標(biāo)高，再自基礎(chǔ)由下向上順序施工，完成結(jié)構(gòu)體澆筑，回填基坑，恢復(fù)地面交通。施工程序：打樁（護(hù)坡樁）路面開挖埋設(shè)支撐、開挖地下結(jié)構(gòu)物施工回填拔樁恢復(fù)路面。施工方法：護(hù)坡樁法明挖、敞口放坡明挖、旋噴護(hù)坡明挖。一、敞口放坡法放坡：基坑挖到一定深度，為了保證穩(wěn)定，土壁挖成斜坡。關(guān)鍵：土坡的穩(wěn)定分析二、板樁法板樁法：基坑開挖的一種臨時(shí)支護(hù)方法。1．板樁支護(hù)類型：（1）無支撐板樁（a）（2）水平支撐板樁（b）（3）拉錨支撐板樁（c）（4）斜支撐板樁（d）（5）卸荷板樁（e）（6）土工格珊擋土墻2．邊坡加的工程實(shí)例*邊坡工程很多*城市邊坡工程處理重要性加強(qiáng)邊坡穩(wěn)定的措施：降低地下水三、旋噴法旋噴法—又稱高壓旋噴。工序：用鉆機(jī)鉆孔至需要深度，用高壓脈沖泵，通過安裝在鉆桿底端的噴嘴旋轉(zhuǎn)向四周噴射化學(xué)漿液。原理：通過噴嘴旋轉(zhuǎn)提升，用高壓射流破壞土體結(jié)構(gòu)，使破壞土體與化學(xué)漿液混合、膠結(jié)硬化，以固結(jié)土壁。用途：加固深基坑、地下連續(xù)墻?！?－2蓋挖逆筑法蓋挖法分類蓋挖法：先由地面向下開挖至一定深度，然后施工地下工程柱、梁、頂板，再將頂部覆蓋，恢復(fù)交通，最后進(jìn)行地下開挖。適用條件、特點(diǎn)：埋深較淺，不允許較長時(shí)間占用交通線。分類：根據(jù)施工對(duì)交通的影響程度分為：蓋挖順作法（臨時(shí)路面維持交通）：施工：先施工兩側(cè)樁（墻），中間臨時(shí)柱和下部基礎(chǔ)上架設(shè)臨時(shí)路面系統(tǒng)，再在其下修筑結(jié)構(gòu)，最后回填重新完善路面――建筑埋深較大。特點(diǎn)：與明挖施工基本相同，占用路面時(shí)間較長。2．蓋挖逆作法（結(jié)構(gòu)頂板維持交通）：施工：先施工兩側(cè)和中間的柱（墻），明挖基坑修建頂板，再回填土修筑路面恢復(fù)交通，最后轉(zhuǎn)入暗挖修筑建筑物。適用：埋深較淺的情況。特點(diǎn)：占用路面時(shí)間較少，其結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)形式與施工期對(duì)地面交通的處理要求密切相關(guān)；（2）地下結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件兼有臨時(shí)和永久雙重功能；（3）跨度較大時(shí)中間需設(shè)立柱和臨時(shí)支撐，由于側(cè)墻和中間立柱受力不均勻，容易導(dǎo)致不均勻沉陷，對(duì)結(jié)構(gòu)接觸部位的剛度有較高要求。（4）由于側(cè)墻和中間立柱的自身下沉，容易導(dǎo)致混凝土開裂，需采用一些特殊施工方法和處理技術(shù)。3．半逆作法（半明半暗法施工）：施工：兩側(cè)和中間的柱（墻）采用礦山法施工，明挖中間的基坑修筑頂部建筑，再回填恢復(fù)交通，最后再采用暗挖法完成主體工程。適應(yīng)：埋深適中，采用明、暗結(jié)合，減少占用交通的時(shí)間。特點(diǎn)：邊墻采用連續(xù)墻或澆注樁，不影響交通；中間柱明挖影響交通時(shí)間較短。二、地下連續(xù)墻的施工1．地下連續(xù)墻的發(fā)展起源于歐洲，由打井、石油鉆井的泥漿護(hù)壁和水下澆筑砼的施工方法結(jié)合。*1950年開始用于工程，主要是法國和意大利使用最多，用于地鐵和城市建設(shè)。*1958年我國開始使用，主要用于高層建筑。廣州白天鵝賓館、上海電訊大樓等。最深達(dá)26m。2．地下連續(xù)墻的概念用特制挖槽機(jī)械，在泥漿護(hù)壁狀態(tài)下開挖長槽，將鋼筋籠吊入溝槽，用導(dǎo)管法在泥漿溝內(nèi)澆筋砼，用砼將泥漿置換完，形成整體的地下連續(xù)墻。3.地下連續(xù)墻的優(yōu)點(diǎn)適應(yīng)多種復(fù)雜地質(zhì)條件施工時(shí)無振動(dòng)，噪音低不須放坡，不必支模，剛度大于一般的擋土墻。能避免地基沉陷與塌方，適用于建筑物密集區(qū)。但：施工需專門設(shè)備，宜造成施工環(huán)境泥濘潮濕。單體工程造價(jià)高。§7-3．樁基樁基：在不良土層中將上部荷載直接傳給深部基礎(chǔ)的承載結(jié)構(gòu)，減小基礎(chǔ)和建筑物的不均勻沉陷。適用：地震區(qū)、軟土區(qū)、濕陷性黃土區(qū)、膨脹土區(qū)、凍土區(qū)；高層、多層、公共和工業(yè)等建筑物。結(jié)構(gòu)：樁柱和承臺(tái)兩部組成。承臺(tái)——承受上部外來結(jié)構(gòu)的荷載。樁柱——將承臺(tái)上的荷載直接傳給深部基礎(chǔ)。特點(diǎn)：承載力高，穩(wěn)定性好，沉降量小且均勻。樁的分類按荷載傳遞方式分：W——垂直荷載；Qs——樁的側(cè)面摩阻力；Qp——樁端阻力；摩擦樁：樁的垂直荷載只由樁的側(cè)面摩阻力承擔(dān)（W=Qs）；端承樁：樁的垂直荷載只由樁端阻力承擔(dān)（W=Qp）；端承摩擦樁：樁的垂直荷載主要由樁側(cè)極限摩阻力承擔(dān)，樁端承擔(dān)部分荷載（W=Qs+Qp；Qs>Qp）；摩擦端承樁：樁的垂直荷載主要由樁端極限阻力承擔(dān)，樁側(cè)摩阻力承擔(dān)部分荷載（W=Qs+Qp；Qs<Qp）；按材料分類：木樁、鋼樁、砼樁、鋼筋砼樁、復(fù)合樁。地下工程一般用鋼筋砼樁。按施工方式分：預(yù)制樁、灌注樁預(yù)制樁：一般為空心方形、園形、十字形、方形邊長25~55cm。灌注樁：一般為園形、直徑0.3~1.0m,長15~30m,可達(dá)50m。排土樁：擠壓式打入樁；非排土樁：埋入或灌注樁。按直徑大小分類大直徑樁（D>0.8m）；中直徑（0.4m<D<0.8m）；小直徑（D<0.4）。按長度分類：長度L短樁L<10m；中長樁（10m<L<30m）；長樁（30m<L<60m）；超長樁（L>60m）按幾何形狀分類圓形樁（實(shí)型、管型）；角型（三角、四角、六角、八角）；異型（十字型、X型、楔型、樹根型等）；螺旋樁。樁的施工預(yù)制樁沉樁施工。打樁順序——影響施工速度和質(zhì)量。*軟土打樁：防止從外或從四周向中間打樁，以防中間隆起，影響后面打樁速度和質(zhì)量。*粘土打樁：避免沿一個(gè)方向長距離推進(jìn)打樁，以免造成不均勻下沉。*有建筑物處打樁：應(yīng)從建筑物下開始打樁，向遠(yuǎn)離建筑物方向推進(jìn)，避免對(duì)建筑物的影響。*長、短樁施工：宜先打長樁，后打短樁。樁的起吊、運(yùn)輸。(a)砼強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)劃強(qiáng)度70%后，方可起吊。(b)砼強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)劃強(qiáng)度100%后，方可運(yùn)輸，打樁。(c)樁起吊時(shí)要校核吊點(diǎn)的合理強(qiáng)度。打樁。（a）校準(zhǔn)樁的垂直度后，方可打樁，防止樁的傾斜。（b）上、下兩節(jié)樁對(duì)接時(shí)，要保持上下節(jié)在同一軸線上。接樁方法：硫磺膠泥錨接樁法；法蘭盤接樁法；焊接法。灌注樁施工鉆進(jìn)成孔:方法：螺旋式連續(xù)排土鉆進(jìn)，間歇取土回轉(zhuǎn)鉆孔.水下回轉(zhuǎn)連續(xù)鉆進(jìn)；沖抓式鉆進(jìn)，沖擊鉆孔鉆進(jìn)。爆擴(kuò)成孔：對(duì)鉆孔不滿足要求的孔進(jìn)行擴(kuò)爆。清孔：清除松土，保證單樁承載。放置鋼筋骨架：地面綁扎成型，整體吊入。澆灌砼：孔成后盡快澆灌，一般不應(yīng)遲于4小時(shí).§7-4淺埋暗挖法淺埋暗挖法：在特定條件下，不開挖地面，在地下進(jìn)行開挖和修筑襯砌的隧道施工方法。一般是在埋深較淺的土層中進(jìn)行地下施工。優(yōu)點(diǎn)：不影響交通和地面建筑。尤其是對(duì)建筑物密集、管線密布和交通繁忙的情況較適應(yīng)。適用：不宜明挖，含水量較小的各種地層，尤其是對(duì)地面沉陷要求較嚴(yán)，且需修造淺埋的地下工程施工方法：管棚法、礦山法、盾構(gòu)法和頂管法。一、管棚法管棚法——稱傘拱法。是在擬開挖的襯砌拱圈隱埋線上，預(yù)先鉆孔安設(shè)慣性力矩較大的厚壁鋼管，起超前支護(hù)。特點(diǎn)：地下工程開挖前，采用超前注漿管棚支撐土體結(jié)構(gòu)，有效防止地面沉降，適用于大跨度和極破碎巖體地段。分類：短管棚（L<10m）；長管棚：（L>10~45m）；板棚：采用鋼插板（L<10m）。布置形式：一字形布置適用洞室跨度不大，僅防上部土層坍塌。門字形布置適用洞室跨度較大，邊墻土體不穩(wěn)的情況。半圓拱布置適用大跨度公路，地鐵洞室不穩(wěn)定地段?？谧中尾贾眠m用大型洞室松軟土層段。二、礦山法礦山法：（從礦山開挖方法引入的方法）采用傳統(tǒng)鉆爆法和臂式掘進(jìn)機(jī)開挖的方法。適用：各類巖層的地下工程（土層不采用）要點(diǎn)：施工——是鉆眼、爆破；支護(hù)——鋼木支撐和噴錨支護(hù)兩種。鉆爆開挖和噴錨支護(hù)施工方法稱“新奧法”。施工機(jī)械鉆爆施工機(jī)械：主要有風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)和液壓鑿巖機(jī)兩種。原理：利用鑲嵌在鉆頭體前端的鑿刃反復(fù)沖擊并轉(zhuǎn)動(dòng)破碎巖石成孔。通過調(diào)節(jié)沖擊力大小和旋轉(zhuǎn)速度以適應(yīng)不同的巖體，達(dá)到最佳成孔效果。1．風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)：以壓縮空氣為動(dòng)力。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，使用安全；缺點(diǎn)：空壓設(shè)備復(fù)雜，能耗大。2．液壓鑿巖機(jī)：以電力帶動(dòng)高壓油泵，通過改變油路，使活塞運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)沖擊動(dòng)力。優(yōu)點(diǎn)：能耗少，能量利用率高，可達(dá)到30%~40%（風(fēng)動(dòng)為15%）；鑿巖速度快，比風(fēng)鉆快50%~150%；調(diào)節(jié)性能好，可適應(yīng)各種巖體；工作環(huán)境好，噪音小。缺點(diǎn)：輔助設(shè)備多，設(shè)備復(fù)雜，造價(jià)大。（二）施工支護(hù)錨噴和襯砌支護(hù)是礦山法支護(hù)最常用的支護(hù)措施。錨噴支護(hù)特性錨噴支護(hù)：由噴射混凝土、錨桿、