厦门海底隧道陆域浅埋段动态施工过程分析

基于地下工程施工力学理念,结合我国首条海底隧道--厦门翔安隧道工程陆域浅埋段施工过程,根据目前采取的CRD施工方法,建立数值模型,对其施工过程进行了模拟.分析了施工过程中随着各部的开挖,隧道变形动态发展历程;对浅埋隧道地表沉降采用经验预测和数值模拟进行了分析,数值计算结果反映了地表沉降随隧道各部开挖的动态变化过程;通过对初期支护时变受力体系分析,可以为施工过程中结构安全性评价提供依据;对开挖过程中隧道围岩应力状态和塑性区发展历程的分析,为洞室稳定性评价提供了理论依据.通过对大跨浅埋隧道在复杂地质条件下动态施工过程分析,可以进一步了解施工过程中围岩--支护系统相互作用的动态力学响应,为隧道动态设计与施工提供了科学的方法.     

ANSYS有限元在模拟隧道暗挖施工中应用

重点阐述了城市复杂环境条件下软土大跨超浅埋隧道施工中运用ANSYS有限元进行数值模拟分析,同时结合施工监控量测的数据,对施工方案进行了充分论证和验证,研究成果将对以后的类似隧道的施工具有非常重要的指导意义。     

破碎泥质围岩遇水软化时机对台阶工法隧道力学性能影响分析

隧道软岩大变形问题是地下工程界的难题之一,大变形过程中隧道自稳能力急剧降低,变形较难得到控制,施工方法、支护刚度和时机等因素对大变形过程均有较大影响。文章针对破碎泥质围岩在地下水作用下易产生较为明显的强度损失导致隧道产生较大变形的问题,通过数值模拟,采用强度折减法控制围岩软化时机,分析了围岩遇水软化时机对台阶工法隧道位移场、围岩塑性区、二衬主应力及内力的影响,分析成果可为同类破碎泥质岩隧道工程建设提供参考。     

浅埋连拱隧道围岩参数反演及施工数值模拟

本文结合怀新高速公路的界牌坳隧道的实际情况,利用现场荷载试验的测点位移,通过有限元反演理论的模拟退火法反演计算隧道破碎带围岩基本参数.将反分析计算得到的隧道围岩参数输入界牌坳隧道二维弹塑有限元计算模型,对隧道的施工过程进行数值模拟,分析了采用三导洞法施工时围岩和中墙的受力变形规律,计算结果表明,两主洞拱部开挖是连拱隧道施工过程中两个比较关键的施工步;两主洞拱顶及右洞左拱肩位置的围岩出现了较大的位移或应变而有可能引起隧道塌方或破坏;浅埋偏压连拱隧道受山体偏压和不对称施工的影响,中隔墙在整个施工过程中基本处于偏心受压状态.     

浅埋偏压山岭隧道进口段监测分析与数值模拟

由于地形地质、环境保护等限制,隧道进口有时不得不选在埋深浅、围岩差、地形起伏大的地方进洞。以某浅埋偏压隧道进口段实际工程为依托,对现场监控量测数据回归分析,同时建立数值分析模型对开挖过程进行模拟分析,探讨了浅埋偏压山岭隧道开挖变形规律。研究结果表明:指数函数回归曲线较能反映监控量测数据的变化趋势;监控量测数据分析和数值模拟分析结果均表明浅埋偏压隧道围岩呈现"左右不均匀"变形,埋深较大一侧变形较大。     

穿越破碎带的隧道围岩数值模拟及稳定性评价

结合西南地区已建的瑶寨隧道,利用连续介质分析方法(FLAC~(3D)),针对不同支护手段及开挖工况,对穿越破碎带的瑶寨隧道不同范围的隧道围岩岩体进行数值模拟。同时对比隧道施工过程中的位移监测数据,分析评价破碎带对围岩稳定性的影响,为采取合适的围岩支护方式提供依据。结果表明:破碎带的存在直接影响隧道在破碎带及周边一定范围的围岩稳定性,特别是破碎带附近拱顶、拱肩的主应力出现应力集中现象最为显著。因此在这些地方需加强围岩监测及掌子面超前地质预报,特别在应力集中的区域,加强初支及二衬强度,有效维护隧道安全。     

浅埋暗挖小净距隧道施工方案的优化

结合武汉东湖通道工程团山隧道项目中的浅埋暗挖小净距隧道工程实际,建立了小净距隧道施工的有限元分析模型,对隧道施工工序的优化进行了数值模拟分析,并根据团山隧道围岩的实际情况,在隧道V级围岩段,改六部交叉中隔壁法为优化后的四部交叉中隔壁法,顺利完成了施工,既降低了施工成本、又缩短了施工工期。该研究结果对今后类似浅埋暗挖小净距隧道的施工具有重要的指导意义。     

浅埋偏压连拱隧道洞口段施工技术研究

黄山地区某连拱隧道的洞口施工段存在浅埋偏压的不利地质条件。为保障该项目的顺利开展,本文利用岩土工程有限元分析软件Midas建立三维实体模型,对有、无超前管棚支护两种条件下浅埋偏压连拱隧道洞口段施工过程进行模拟分析。计算得到了隧道在采用不同支护措施时各阶段围岩及支护结构的变形和应力变化情况。数值模拟结果表明在穿越破碎断层带浅埋偏压连拱隧道洞口段的施工中,采用超前管棚预支护技术可以较好地控制住围岩变形,保证开挖中和开挖后隧道的稳定性。最后,将现场3个监测断面的量测数据与模拟分析的结果进行了对比研究。现场监测数据证明超前管棚支护在浅埋偏压连拱隧道洞口段的施工中可以有效控制围岩的位移变形,避免不利工程地质灾害的发生。所得结论可为具有类似地质地形情况的隧道设计和施工提供技术参考。     

浅埋双连拱隧道地质灾害成因分析与整治对策

某浅埋双连拱隧道在右侧正洞开挖过程中,掌子面前方突发地质灾害,给隧道工程的正常开挖施工以及隧道上方地表建筑物的安全与稳定造成重大影响.针对该隧道的工程实际情况,采用有限元分析方法模拟了隧道施工力学性态,通过对隧道开挖面附近围岩位移及地表沉降等进行分析,探讨了隧道施工过程中地质灾害发生的原因,并结合工程实际提出了有效的整治对策.     

浅埋大跨公路隧道施工过程和支护优化的研究

基于沪蓉西八字岭隧道大跨段的工程特点,采用大型非线性有限元软件ABAQUS模拟大跨隧道的开挖和支护全过程,提出优化大拱隧道的衬砌结构形式,取消原有设计的中隔墙。同时开展隧道的现场监控量测,测试结果表明围岩的变形规律和数值分析规律基本一致,但数值分析结果量值略微偏高。本文的研究成果表明:在选择较好的施工工序下,对浅埋大跨四车道公路隧道采用无中隔墙法是可行的,研究成果还将在沪蓉西的其它几座分岔隧道的实践中得到应用。