本学位论文的主要创新点如下: I8d#AVF2
1.将卸载岩体力学的研究应用到隧道失稳的研究上来，从而得出了与 <{Wsh#7 }.
实际工程一致的结论。目前一直沿用加载岩体力学方面的基本理论研究失稳 2ro4{^(_
问题，但是隧道开挖之后的破坏主要是由于卸载造成的，如果完全沿用加载 : P>Wd3m
岩体力学方面的理论来研究隧道开挖后的失稳问题，必然不能得出与实际工 ex
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程一致的结论。由于卸荷与连续加载具有完全不同的应力路径和破坏效应， Q mT L-
因此，在破坏机理、二者引起的岩体的变形和破坏特性方面都有很大的不同。 C_rlbl;T
通过对实际工程的加载力学和卸载力学分析对比表明，卸载力学更接近工程 :rnn`/L
实际(这些内容体现在第二章). _8vq]|rC
2.传统的强度理论只能判断材料是否发生失稳，但不能判断其失稳的猛 ryy".'v
烈程度，本论文将突变理论应用于隧道失稳的研究中，从建立的各种关键承 Du k v[/60
载岩体失稳模型中能清楚地看到力的变化过程中围岩的稳定与失稳变化过 :EJ+#
程.刚体极限平衡法算出的稳定性系数只能判定不发生突发型失稳，但可以 ArDkJ`DE
发生流变型失稳，从而解释了对岩体失稳判断不准确的原因。在工程中，软 P sij*%I4
弱岩体会发生失稳，坚硬的岩体同样会发生失稳现象，这说明，岩体失稳与 x=pq-&9>B
否与岩体强度无关，而与力的组合关系非常大。就软弱岩体由于结构面滑移 h\Ck""&
产生的失稳，将突变理论的失稳判断与传统的刚体极限平衡法进行了比较发 6Z] * ce<r
现，刚体极限平衡法存在一定的缺陷(这些内容体现在第三章)。 y
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3.将非线性科学的研究成果应用到隧道结构失稳中去，提出扰动引起 t|0Zpp;
各因素彼此消涨变化，从而引起隧道失稳，并讨论了外界的扰动对失稳所起 Qr6[h!
的作用及作用机理，解释了为什么有的扰动会引发失稳而有的扰动不能引发 c:.k2u
失稳.将失稳的原因归结为两个方面，一是岩体本身的性质，卜二是外界的扰 [8EzyB>fH
动，而不是以往认为的岩体性质这单一的因素。隧道失稳在很大程度上是由 Vahfz8~w/
外界扰动引起的。应用非线性系统理论，解释了演化过程的不确定性:当系 5`53lK.C
统演化到临界状态时，系统会随机且突然地选择多种发展路径中的一种，此 ypM0}pdvTp
时微扰不再是相互独立的，系统的微小涨落不但不会消失，反而还会被放大， x{`>Il
扰动的关联程度剧烈增加，扰动不但相互关联，还相互嵌套，系统由规则运 f
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动向混沌过渡，由确定性行为向随机行为过渡，从而展示了非线性系统演化 bF;g.-.2
过程的多样性和复杂性(这些内容体现在第四章)。 `f,SY
4.应用地学中的方法论，从理论的高度出发，解释了失稳孕育过程的 C:\BvPoO
复杂性以及失稳判别的复杂性，解释了失稳判别不准确的原因。从能量的观 y m<3
点出发，说明了失稳的孕育过程是耗散结构的形成过程，是岩体开挖的自组 ~e~iCyW;S
织过程，失稳孕育过程中存在分叉和混沌现象。从材料力学和结构力学中引 HFu#-}i NV
进的确定的、线性的、连续的、可微的经典理论与实际相差较远，许多现象 h|$ .`$
都无法解释，很大程度上是根据经验，把没有规律的失稳前兆加以简化和规 F aYDa
则处理，但事实上，失稳特征既不是来自严格的周期性，也不是来自均匀分 EtjN :p|$
布的随机性，而是来自失稳过程中的内存的随机性和外界因素的不确定性和 dE=4tqv-r
随机性，从而显示了失稳判别的复杂性。对于地质体的中各种现象，如果单 5 6;lB$)"
纯地增加观测资料和扩大计算能力，则难以解释(这些内容体现在第五章)。 ]R~K-cN`
5.从不同的学科角度阐明了对隧道结构失稳和判别的认识，指出隧道 8
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工程的失稳分析问题(包括岩体和支护结构)属于自然科学中地学与力学交 _w/w~;7
叉的一种应用技术问题，隧道失稳问题是复杂巨系统问题，决定了它只能是 +Em+W#i%?
多学科理论方法、专家经验、监控量测信息与计算机技术三者综合集成的科 '#mv- /<t*
学。从目前科学发展的状况看来，要作到定量设计的水平是不行的，要精确 vn}:$|r$J
判别和预测隧道的失稳问题也是不可能的，避免了定性、定量、理论、经验 |QHDg(
之间的争论，本文提出“半经验半理论”的分析方法，这是经后一段时间分 494"-F 6
析隧道结构失稳的主要方法(这些内容体现在第七章)。
