研究简介

        主要依托土木工程陕西省重点学科,博士点和博士后流动站等平台,针对西部地质条件复杂、安全技术相对落后、人才缺乏等不利因素,基础建设中重特大事故比例较高、工程防灾减灾成效不明显等突出问题,开展了大量高水平、多层次的创新性研究工作,形成了以下3个方面特色与优势明显的研究方向。

  • 岩土力学理论与工程应用
  • 地下工程围岩破坏机理与支护
  • 岩土工程防灾减灾理论与技术

        近年来,以岩土与地下工程为特色,在城市地下工程围岩稳定性分析与支护技术、城市地铁工程设计理论与灾害减控技术等研究领域处于国内领先水平。在对岩土力学与工程关键问题的理论与应用、地下工程围岩稳定评价与支护关键技术理论与应用、结构工程抗震与加固、土木工程防灾减灾工程理论与技术、市政工程基础理论与关键技术研究等方向进行了系统研究,并取得了丰硕成果。

        目前正在和拟开展主要研究内容如下:

1、岩土力学理论与工程应用

1)黄土力学基本理论研究

        紧紧围绕西部大开发中遇到的西部特殊岩土工程问题开展跨学科的基础理论研究,重点开展了黄土灾害的成因机理及黄土地区地下工程设计与施工的关键技术等方面的研究工作。探索了黄土损伤扩展机理、演化特征及细观结构的变化,建立了黄土微细观损伤扩展规律及损伤本构关系,定量研究了黄土损伤劣化特征。使黄土细观损伤力学从定性向定量技术发展。

        研究大厚度湿陷性黄土地层隧道沉降固结机理,由于隧道湿陷性地基处理技术没有行业和国家规范,如何解决西安地铁区间隧道、城市综合管廊的长期变形问题是困扰岩土问题工作者的关键技术问题之一。

2)城市岩土工程基础理论与关键技术研究

        依托城市基础设施工程、地铁工程、地下管廊工程、海绵城市建设工程等开展研究工作,在复杂地质条件下城市地铁施工关键技术、岩土加固理论与技术、锚杆(索)支护成套技术和岩土工程特殊施工技术等开展了深入的研究。

        重点研究城市轨道交通工程、城市复杂立交桥基础的设计与理论问题,分析各种桩基形式的变形破坏机理与优化设计问题。

2、地下工程围岩破坏机理与支护

1)地下车库、地铁车站、地下商城等深基坑工程变形机理与围护关键技术

        重点研究黄土地下车库基坑的失稳机理及相应的破坏模式,并依据其破坏模式进行深基坑支护结构受力分析及支护设计。建立黄土地层深基坑稳定性分析模型,分析地下城基坑变形机理;建立支护结构受力模型,分析基坑土体损伤演化特性及支护机理;建立动力荷载作用下地下车库基坑稳定性分析模型,并对动力条件下的支护结构受力特性进行分析研究。

        研究明挖、半幅铺盖开挖、全暗挖深基坑工程变形特性、施工全过程围护结构受力特性分析,提出合理的围护方案。研究人工冻结技术在城市基础工程施工中的应用关键问题。

2)地下空间围岩破坏机理与开挖支护技术研究

        紧紧围绕城市地下工程(人防工程、物流工程)围岩稳定评价与支护关键技术理论与应用等问题开展基础理论研究,重点开展了地下大跨度空间开挖过程中土体变形破坏机理研究、地下大跨度空间开挖施工组织设计、地下大跨度空间开挖支护结构受力及支护设计研究等方面的研究工作。

        研究砂层、卵石层、饱和软黄土地层、富水湿陷性黄土地层等地铁盾构隧道、矿山法施工隧道的围岩破坏机理及支护技术,提出合理的施工关键技术。

        研究砂层、卵石层、饱和软黄土地层、富水湿陷性黄土地层等过街隧道围岩破坏机理与施工工艺。

3、岩土工程防灾减灾理论与技术

1)城市地铁工程监测与支护设计研究

        随着国内大规模基础设施的投资建设,西部将建设一大批湿陷性黄土地铁先期建设施工,且黄土地层具有特殊性和软弱性,工程难度大,我国目前缺乏相关工程的施工与设计经验,因此对其施工监测和支护理论的研究显得尤为迫切。其地铁监测与支护设计研究的核心在于利用我校岩土工程学科特色的岩石类材料动力学实验室和动力学性质室内试验,同时深入工程现场,进行工程监测,开展以下方面的研究:

        ①地铁盾构开挖地表变形监测研究

        ②地铁隧道矿山法施工诱发的地表变形沉降规律研究

2)岩土工程灾害孕育机理与减控

        紧密围绕大西安城市建设中遇到的西部地区土木工程灾害问题开展岩土工程防灾减灾理论与防治关键技术研究,重点开展了复杂环境城市地铁车站和区间隧道施工关键技术、桥梁工程质量控制与灾害治理研究、岩土工程稳定性评价、城市地铁车站深基坑维护优化设计、黄土地区区间隧道盾构施工技术等方面的研究工作。

        研究复杂条件(管线、建(构)筑物、文物、既有铁路、公路、城市轨道)下地下工程施工灾害孕灾机理及安全施工关键技术。研究大西安秦岭北麓地区区县地质灾害发生机理与减灾关键技术研究。