本书介绍了目前洞室地基的研究现状,分析了岩石洞室地基的破坏模式及稳定性判据,采用弹性力学理论对圆形洞室地基的稳定性进行了评价,提出了基于数值分析结果的岩石洞室地基稳定性研究方法,将均匀试验设计方法与自适应神经模糊系统相结合建立了岩石洞室地基稳定性智能识别系统,并以重庆市轻轨小什字车站洞室地基稳定性研究为例提出了复杂洞室地基稳定性综合分析方法,分析研究了两个典型工程实例,提出主要结论与建议。
随着地面与地下空间的综合开发利用日愈增多,地面建筑与地下工程的冲突也日愈突出,地处山区的山城重庆,这类问题尤为突出,研究岩石洞室地基的稳定性已成为城市建设中急需解决的一项重要课题。
近年来作者在岩石洞室地基稳定性研究方面开展了一系列研究,在理论、方法、应用上有所创新,在重庆市诸多洞室地基工程应用中取得了较好的社会效益和经济效益。本书的研究得到了建设部项目“重庆市轻轨二号线较临段地下工程与相邻建筑物相互作用研究”(建科[1999]210号一21)和高等学校骨干教师资助计划项目“重庆市开洞地基变形破坏机理及承载能力研究”(教技司[2000]65号)等相关科研课题的支持。
本书在上述课题研究成果的基础上撰写而成,内容结合重庆市轻轨岩石洞室地基工程,简述了目前洞室地基的研究现状,较为系统地分析了岩石洞室地基的稳定性问题;全面分析了岩石洞室地基的破坏模式及稳定性判据,提出了岩石洞室地基存在三种典型破坏模式;根据建筑地基附加应力的影响深度及地基洞室次生应力的影响范围,将岩石洞室地基分为深埋洞室地基、浅埋洞室地基和洞室无影响地基三大类,并采用弹性力学理论对圆形洞室地基稳定性进行了评价;明确了对开洞地基应采用加载系数法、地基开洞应采用强度折减法来研究其稳定性,提出了用塑性区面积相对比等强度变形指标来综合确定岩石洞室地基安全系数的方法;将均匀试验设计方法与自适应神经模糊系统(ANFIS)相结合,建立了岩石洞室地基稳定性智能识别系统;基于工程实例分析的研究成果,提出了具有实用价值的复杂洞室地基稳定性综合分析方法及其推荐研究路线。这些研究成果对于洞室地基稳定性研究具有重要的理论意义和工程实用价值,可为相应的工程设计与施工提供帮助。
本书的部分研究成果由作者所在的永兴学术研究团队(www.yxcivil.com)集体共同完成。其中罗济章教授、阴可教授、周小平博士、孙运轮硕士、彭跃硕士等参加了相关研究,做出了重要贡献,特在此对他们表示衷心的感谢。