地铁渡线隧道施工性态的三维数值模拟与分析

深圳地铁大～科区间渡线隧道工程是一个结构极为复杂的洞群系统工程，由于地质条件差且周围环境条件限制严格，施工难度和风险极大。对该工程进行了施工优化分析，建立了复杂的三维有限元计算模型，并对该工程的施工过程进行了三维弹塑性仿真分析，取得了一些有意义的成果。工程实践表明，分析结果是合理的。     

地铁渡线隧道施工性态的三维数值模拟与分析

深圳地铁大～科区间渡线隧道工程是一个结构极为复杂的洞群系统工程 ,由于地质条件差且周围环境条件限制严格 ,施工难度和风险极大。对该工程进行了施工优化分析 ,建立了复杂的三维有限元计算模型 ,并对该工程的施工过程进行了三维弹塑性仿真分析 ,取得了一些有意义的成果。工程实践表明 ,分析结果是合理的     

涌水大跨分岔式隧道施工方法数值模拟研究

以阳安二线直通线分岔式隧道施工为背景,基于基础理论和数值模拟分析,对比不同施工组织下3种开挖方法在施工阶段的隧道力学行为、对应变形规律及施工重难点。研究结果表明:后建隧道施工导致先建隧道周边围岩应力重分布,左线隧道外侧围岩应力集中系数与右线隧道外侧围岩应力集中系数相比略大,随着两条隧道之间距离的增加,左、右线的围岩应力集中系数减小。通过对分岔隧道最优开挖方法的理论研究和数值模拟,得到三台阶开挖模拟的结果最小;相邻侧隧道施工导致结构整体应力重分布,左线的受力和变形均相对右线大。综合考虑,三台阶开挖法更适用于本工程隧道喇叭口段施工。     

北京地铁五号线盾构法隧道施工的三维有限元数值模拟

应用非线性弹塑模型，以北京地铁五号线为背景，结合盾构技术的实际应用，在全面分析评价工程段地质条件的基础上，对盾构施工段进行了三维动态有限元数值计算，计算并分析了隧道周围土体中的应力、应变、塑性区分布及地表沉降等情况；同时通过对现场实测数据进行整理，初步揭示盾构施工对地层的整个扰动形变过程、主控因素和机理。并将计算结果与实测结果进行了比较和分析，证实了有限元数值模拟已成为研究盾构法的一种快捷且有效手段。     

城市地铁喇叭口过渡段隧道施工技术研究及数值模拟分析

某城市轨道交通三号线喇叭口过渡段隧道位于左线与联络线交叉处，隧道断面大，断面变化点多，且隧道顶部离30^#楼桩基很近。为了减少暗挖施工对地层的扰动和控制地表沉降，采用合理的工法施工显得很有必要。针对区间喇叭口隧道特点，提出用眼镜工法和辅助工法施工，并采用弹塑性有限单元法对工法按施工步进行分步模拟计算，为施工、设计提供依据。     

基于开挖卸荷效应的地铁隧道施工过程数值分析

 在地铁隧道实际施工过程中,围岩处于加、卸载的复杂变化过程中。隧道的开挖与支护过程是一个多步骤的、且上一步开挖都会对随后的各次开挖产生影响的复杂过程。依据地下工程问题的特点,即“先受力,后开挖,再支护”,描述并模拟地铁隧道开挖卸荷效应下的真实施工过程。对地铁隧道施工中开挖卸荷效应进行详细分析,提出模拟地铁隧道开挖卸荷效应的四阶段模拟方法。以北京地铁8号线二期01标段西清区间隧道为工程背景,对地铁隧道盾构施工真实过程和开挖卸荷效应进行数值模拟与计算。分析开挖面支护力、支护时机、填充注浆以及考虑与不考虑开挖卸荷效应等因素对地铁隧道开挖与支护的影响,获得基于开挖卸荷效应的地铁隧道盾构施工的围岩–支护作用机制。     

地铁重叠隧道施工影响的数值模拟

以在建的深圳地铁重叠隧道为例。采用大型通用有限元软件MIDAS对重叠隧道施工过程进行了数值模拟研究。通过分析对比不同工序的施工对地表沉降、已建隧道围岩位移和应力以及已建隧道管片内力的影响程度，得出了一些具有参考价值的结论。     

邻近地铁隧道深基坑施工的数值模拟分析及对策

以天津某邻近地铁隧道深基坑工程为背景,采用三维有限元软件建立数值分析模型,动态模拟了基坑施工的全过程,分析了基坑围护结构变形和邻近地铁隧道的位移特点,并对设计方案进行了优化比选,在经济的基础上满足了隧道变形及位移控制要求。     

超大断面分岔隧道施工力学特性模拟及监测分析

采用数值模拟与现场监测相结合的方式,结合工程实例,分析了超大断面隧道围岩应力分布的特点及施工力学特性。研究结果表明Ⅲ级围岩超大断面隧道单侧壁导坑法开挖时,受拉破坏区域均存在于台阶处,上部导坑掌子面未发生受拉破坏,塑性破坏分布于开挖台阶两侧;上部导坑若一次性开挖,面积过大,掌子面出现较大范围塑性屈服破坏区域,需采用上下台阶法开挖上部导坑。本文工程隧道拱顶最大下沉量、钢拱架所受最大拉应力和最大压应力、拱顶处围岩压力均处于安全状态;现场监测与数值模拟计算结果较为吻合,验证了超大断面隧道采用单侧壁上下导洞法开挖的安全可行性。     

上跨地铁隧道基坑的数值模拟与监测数据对比分析

外部工程（不同隧道的交叉、隧道周边工程）的施工,对既有地铁隧道周围的土体产生应力重分布,必然对隧道结构造成一系列不利影响。文章通过某基坑上跨地铁区间隧道对隧道结构影响的数值模拟计算和实际监测数据对比,发现实际保护监测数据偏离异常,分析了其形成原因,为今后类似工程提供一定参考。     

潛盾隧道近接施工之影響評估及分析

以捷運潛盾隧道近接施工為案例,依實際施工監測結果,以数值分析探討不同位置及不同距離近接之影響,並依影響程度探討可行之保護對策,以提供爾後類似工程之參考。     

软岩隧道施工特性及其动态力学行为研究

采用三维快速有限差分软件，以软岩小净距隧道在不同施工方式下达到稳定后围岩和复合衬砌的力学效应为对象，重点分析不同施工方式下锚杆、喷射混凝土层的受力特点，以及洞周围岩特征点的变形和府力。对推荐的施工方式，分析了锚杆轴力、喷射混凝土层弯矩随开挖顺序的变化过程。计算结果表明：施工小净距隧道应慎重选择后继施工隧道的开挖方式，后继施工隧道的开挖方式直接对先行既有隧道锚杆、喷射混凝土层的应力状态产生很大影响。提出了复合衬砌应重点关注的薄弱部位和可能采取的工程措施。     

地铁隧道盾构法施工引起的地表沉降分析

以广州地铁二号线某区间隧道为背景，介绍了盾构法施工引起的地表沉降的分析方法，结合现场监测结果的对比分析，总结了地表沉降规律，对后续工程施工具有指导意义。     

大跨度扁坦隧道动态施工的相似模拟与数值分析研究

 利用研制成功的公路隧道结构与围岩综合实验系统(CTSSSRH) , 以渝黔高速公路重庆段真武山隧道为例, 对大跨度扁坦隧道的开挖过程进行了1∶36 的大比例尺相似模型实验, 并建立了相似模型四分部开挖方法及全断面法、上下台阶法、左右分部法的三维力学模型, 用3D2R程序分别对其动态施工过程进行了数值分析。同一开挖方法同一施工阶段相应测点的围岩位移对比表明, 相似模型实验与数值分析结果较为吻合。     

地铁重叠隧道上覆地层变形的数值模拟

以在建的深圳地铁I期工程重叠隧道为例,采用FLAC3D非线性大变形程序对重叠隧道暗挖四步台阶法施工引起的地层三维变形规律进行了数值模拟研究。结合现场试验断面的实测数据对比分析,得到隧道开挖过程中开挖引起的地层变形和失水引起的地层变形量值,并区分一般地层和含水、含砂地层的环境控制标准,明确了深圳一般软土地层地表沉降最大值为60mm,含水、含砂地层地表沉降最大值为120mm。同时指出,对沉降控制要求较高的地段,可采用造价较高的地表垂直旋喷等辅助施工措施减小地层变形,这已在实际工程中取得了成功。研究结果对深圳地铁后期建设和同类地层地铁施工环境控制有借鉴和参考价值,对浅埋暗挖法在富水软土地层中的推广应用提供部分理论依据。     

偏压软弱围岩隧道不同施工方案的数值模拟及比较分析

随着山岭隧道的大量修建,偏压软弱围岩隧道的施工变形控制及其稳定性问题已成为工程关注的重点。以在建刘家庄隧道工程为背景,借助于ABAQUS有限元软件,采用全断面法,上、下台阶法和中隔壁法对隧道穿越煤层地段的施工过程进行三维数值模拟,得到了不同施工过程中围岩和支护结构的应力、应变规律,通过对不同施工方法的优化分析、现场监控量测数据和数值模拟结果的对比分析发现,采用超前支护上、下台阶法施工方案较其他两种方案更为经济合理;最后,提出相应的变形控制措施和建议,对类似工程具有重要的参考和借鉴意义。     

利用相似模拟方法研究公路隧道施工力学形态

通过对某工程二车道公路隧道在3种不同围岩条件下的大型相似模型实验，研究了二车道公路隧道围岩在隧道施工中的位移发展过程、隧道围岩最终位移及围岩的稳定性，并对依托工程隧道施工进行了指导。     

单洞双层地铁隧道施工力学行为

地铁隧道为避开沿线高大建筑物密布的桩基,部分段落需要采用暗挖法施工的单洞双层隧道通过,而此时地铁隧道穿越的地层条件复杂,围岩极其软弱,地下水位高,且隧道埋深较浅,其力学行为将和单个隧道大不相同。通过建立有限元模型,对软弱地质条件下单洞双层地铁隧道无临时横联和有临时横联的施工过程进行数值模拟,研究隧道各施工阶段的稳定性及支护结构的安全性,并对隧道洞周位移的计算值与实测值进行比较。结果表明,只有增加临时横联才能保证单洞双层地铁隧道的施工安全,且下洞施工和拆除临时横联是施工的关键工序。