近日，我校環(huán)境與建筑學院張治國教授作為第一作者和通訊作者，在巖土地下建筑技術領域權威期刊《隧道與地下空間技術》（Tunnelling and Underground Space Technology）（中科院一區(qū)，Top期刊）上在線發(fā)表題為《考慮降雨入滲環(huán)境影響的隧道開挖引起地層變形和應力擾動場的時效研究》（Time-dependent analyses for ground movement and stress field induced by tunnelling considering rainfall infiltration mechanics）的學術論文。我校為第一完成單位，該項研究也得到新加坡國立大學、挪威科技大學、同濟大學、廣西大學以及國土資源部丘陵山地地質災害重點實驗室等兄弟院所的智力支持。
考慮到城市地鐵盾構機械掘進往往會受到外界降雨環(huán)境的影響而能耗增加，進一步導致周圍地層擾動變位和地表異常沉隆，甚至會造成盾構機本身姿態(tài)異常以及一些隧道施工掘進安全事故，該項研究工作采用格林-愛姆普（Green-Ampt）降雨模型和蒂莫申克-古迪爾（Timoshenk-Goodier）復變函數理論，提出了降雨環(huán)境下盾構機械掘進引起的周圍地層位移場和應力場時效影響解析解。為進一步模擬隧道開挖實踐工程，理論研究中對隧道開挖的土工環(huán)境影響采用位移控制手段體現，開挖面土體變形由均勻徑向收縮、橢圓化變形以及整體下沉模式組成；為了進一步模擬降雨真實環(huán)境，基于降雨滲透過程中土體含水率隨土層分布變化規(guī)律，對傳統(tǒng)格林-愛姆普（Green-Ampt）模型中關于土體含水率加以改進，得到分層假定格林-愛姆普（Green-Ampt）模型。該項研究成果對于城市地鐵盾構機械掘進環(huán)境影響節(jié)能控制以及盾構襯砌結構安全設計規(guī)范修訂都具有重要的理論指導和實踐意義。
張治國教授長期從事盾構工程環(huán)境影響施工與設計、城市地下空間能源工程、歷史性保護建筑物與地下構筑物的低碳安全運營與節(jié)能環(huán)保施工控制技術等方面的研究與教學工作。此前，張治國教授于2019年在《隧道與地下空間技術》（Tunnelling and Underground Space Technology）發(fā)表了題為《基于地層黏彈性機制的鄰近開挖施工誘發(fā)樁基變形理論預測研究》（Time-domain analyses for pile deformation induced by adjacent excavation considering influences of viscoelastic mechanism）的學術論文。上述兩篇國際權威期刊論文成果的錄用發(fā)表，得益于張治國教授在新加坡國立大學和劍橋大學等高校的國外訪學深造交流經歷，也得益于張治國教授近期獲批的國家自然基金面上項目資助；同時，高水平論文成果也是博士點申報和學科評估考核的一項重要參考指標，對于我校相關專業(yè)學科建設將會起到推動和促進作用。
論文研究背景圖示
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論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.tust.2022.104378
供稿：環(huán)建學院
