近日，我校环境与建筑学院张治国教授作为第一作者和通讯作者，在岩土地下建筑技术领域顶级期刊《隧道与地下空间技术》（Tunnelling and Underground Space Technology）（中科院一区，Top期刊）上在线发表题为“考虑降雨入渗环境影响的隧道开挖引起地层变形和应力扰动场的时效研究（Time-dependent analyses for ground movement and stress field induced by tunnelling considering rainfall infiltration mechanics）”的学术论文。我校为第一完成单位，此外该项研究也得到新加坡国立大学、挪威科技大学、同济大学、广西大学以及国土资源部丘陵山地地质灾害重点实验室等兄弟院所的智力支持。
考虑到城市地铁盾构机械掘进往往会受到外界降雨环境的影响而能耗增加，进一步导致周围地层扰动变位和地表异常沉隆，甚至会造成盾构机本身姿态异常以及一些隧道施工掘进安全事故，该项研究工作采用格林-爱姆普（Green-Ampt）降雨模型和蒂莫申克-古迪尔（Timoshenk-Goodier）复变函数理论，提出了降雨环境下盾构机械掘进引起的周围地层位移场和应力场时效影响解析解。为进一步模拟隧道开挖实践工程，理论研究中对隧道开挖的土工环境影响采用位移控制手段体现，开挖面土体变形由均匀径向收缩、椭圆化变形以及整体下沉模式组成；为了进一步模拟降雨真实环境，基于降雨渗透过程中土体含水率随土层分布变化规律，对传统格林-爱姆普（Green-Ampt）模型中关于土体含水率加以改进，得到分层假定格林-爱姆普（Green-Ampt）模型。该项研究成果对于城市地铁盾构机械掘进环境影响节能控制以及盾构衬砌结构安全设计规范修订都具有重要的理论指导和实践意义。
张治国教授长期从事盾构工程环境影响施工与设计、城市地下空间能源工程、历史性保护建筑物与地下构筑物的低碳安全运营与节能环保施工控制技术等方面的研究与教学工作。此前，张治国教授于2019年在《隧道与地下空间技术》（Tunnelling and Underground Space Technology）发表了题为“基于地层黏弹性机制的邻近开挖施工诱发桩基变形理论预测研究（Time-domain analyses for pile deformation induced by adjacent excavation considering influences of viscoelastic mechanism）”的学术论文。上述两篇国际顶级期刊论文成果的录用发表，得益于张治国教授在新加坡国立大学和剑桥大学等高校的国外访学深造交流经历，也得益于张治国教授近期获批的国家自然基金面上项目的资助；同时，高水平论文成果也是博士点申报和学科评估考核的一项重要参考指标，对于我校相关专业学科建设将会起到推动和促进作用。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.tust.2022.104378
