基于数值模拟的山区高速公路连拱隧道稳定性研究

为确保山区高速公路连拱隧道的施工安全,在分析隧道所在地段地质条件基础上,通过数值模拟分析了山区高速公路隧道开挖过程中隧道稳定性,结果表明,山区高速公路连拱隧道围岩自稳性较差,尤其是中拱墙部分,需要在开挖后应及时进行支护,以避免隧道拱顶或侧壁塌方。     

元磨高速公路某连拱隧道围岩稳定性三维数值仿真

以元磨高速公路的一座连拱隧道作为工程背景，采用三维连续介质快速拉格朗日元模拟直墙连拱隧道的施工工况，得出了施工过程中隧道围岩位移、应力和塑性区分布规律。     

连拱隧道施工方法对边坡稳定性的影响分析

结合某工程,建立了三维弹塑性有限元模型,就隧道的开挖施工过程进行了数值模拟,用强度折减法原理计算得到在左洞先挖和右洞先挖两种施工方法下边坡的安全系数,并探讨了不同开挖顺序对隧道和边坡稳定性的影响.得出了坡体的安全系数随施工的进行逐渐减小、最后趋于稳定的结论,以及对于偏压连拱隧道,先开挖靠边坡外侧的隧洞对边坡的稳定和隧道的安全更加有利.文章最后分析了边坡的破坏失稳机理,提出需加强观测以及采取一定加固措施的建议.其结论对隧道的施工方法具有指导意义.     

殿会坪连拱隧道边仰坡稳定性分析及整治

连拱隧道边仰坡具有开挖范围大、受到多次开挖扰动的特点.以常吉高速公路中的殿会坪隧道为例,进行了边仰坡和隧道洞内的现场测试,从地质条件、地形地貌、地下水情况、施工方法和施工质量等方面分析该连拱隧道仰坡稳定性的影响因素,提出了整治措施,在实际中获得成功应用.     

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。     

浅埋隧道稳定性的粘弹塑性有限元分析

本文对浅埋隧道的稳定性进行了粘弹塑性有限元分析,编制了计算程序,程序考虑了围岩的不均匀性及喷锚的加固效应。本文还结合实际工程对浅埋隧道的稳定性进行分析并探讨了埋深对围岩位移的影响。     

偏压连拱隧道施工数值模拟及方案比选

对在建的西安—汉中高速公路上的皇冠偏压连拱隧道进行二维有限元数值模拟分析,从应力、应变角度对比分析了先开挖浅埋侧和先开挖深埋侧两种不同开挖顺序对隧道围岩、初期支护、二次衬砌及中隔墙的影响,为偏压连拱隧道的设计和施工提供了科学依据及技术指导。     

双连拱隧道施工过程弹塑性有限元数值分析

针对广东省广惠高速公路小金口双连拱隧道和四川省宜水高速公路鞋底坡双连拱隧道2个工程,应用平面应变弹塑性模型,对双连拱隧道施工过程弹塑性进行了深入的有限元数值分析和模拟,提出了在隧道不同施工工序中塑性区的分布形式,通过这些塑性区的分析,指出了在施工过程中的围岩应力危险区域、围岩支护及监控量测的重点和难点,为施工提出了警示信息。     

元磨高速公路桥头隧道施工中的监控与分析

本文通过讨论元磨高速公路桥头隧道现场监控量测工作的目的及主要量测方法和分析结果 ,并通过和有限元计算结果相比较 ,初步探讨监控量测在连拱隧道施工中的作用。     

浅埋黄土连拱隧道施工方案优化研究

双连拱公路隧道在平面线路、洞口位置的选择上较分离式隧道自由度大,在一些中短隧道建设中,往往采用双连拱隧道结构形式。山西省离石隧道为我国第一条黄土连拱公路隧道。本文结合该工程实际,进行黄土连拱隧道的关键施工力学问题研究：正洞上下台阶法与侧壁导洞法施工方案比较研究;先左洞（靠山一侧）施工方案和先右洞施工方案的对比。计算结果表明对于偏压黄土连拱隧道应采用先开挖靠山一侧的侧壁导洞法进行施工。     

三车道大断面高速公路隧道稳定性数值模拟

随着我国高等级公路的发展,三车道大断面公路隧道将成为高等级公路隧道的重要组成部分,这同时也对高速公路隧道的设计和施工提出了更高的要求.文章以杭新景高速公路设岭隧道为例,结合该隧道的监控量测,分析了围岩变形过程并针对监测数据进行了动态反馈,同时检验了施工单位根据反馈情况采取措施后的效果.最后通过Plaxis有限元软件模拟了整个隧道围岩的变形过程,取得了良好的效果.由此可见,通过有效的监控动态反馈及有限元模拟,能有效的对隧道开挖过程中的围岩变形进行预测,从而大大降低隧道施工中的风险,保证隧道的施工安全.     

岩溶对公路隧道围岩稳定性的影响研究

针对我国公路隧道修建日益增多及岩溶分布广泛的现状 ,利用“公路隧道结构与围岩综合实验系统 (CTSSSRH)”和有限元分析程序对岩溶区公路隧道围岩稳定性进行了一系列的大型相似模型试验和数值模拟研究 ,探讨了溶洞大小对围岩稳定性的影响 ,总结了公路隧道围岩稳定性与岩溶关系的一些规律     

阳宗隧道试验段动态开挖过程的数值模拟

根据昆明—石林高速公路阳宗隧道S5型支护衬砌优化调整方案和XK38+ 92 6断面现场监控量测数据 ,进行位移反分析 ,得到计算所需的围岩弹性模量E和侧压力系数K0 ;然后运用有限元方法 ,对其试验洞段上下台阶开挖动态施工过程进行仿真数值模拟研究 ,从而反馈调整和指导施工     

某铁路隧道下穿高速公路爆破振动研究

结合沪昆铁路某隧道下穿沪昆高速公路的实际工况,应用三维有限元软件MIDAS/GTS-NX模拟下穿隧道与既有高速公路相对位置不同时,新建隧道爆破施工引起既有高速公路挡墙和路基的动力响应规律。结果表明:在装药量保持不变情况下,新建隧道与既有高速公路相对位置发生变化,既有挡墙和路基振速响应峰值的出现部位不尽相同,当隧道位于挡墙正下方和左下方时,挡墙底部临空侧点的振速值最大,当隧道位于挡墙右下方时,挡墙底部内侧点的振速值(峰值为0.61 cm/s)略大于挡墙底部临空侧点的振速值(峰值为0.59 cm/s);对于路基,当隧道位于挡墙正下方和右下方时,左线路基底部右侧点的振速值最大,当隧道位于挡墙左下方时,左线路基底部左侧点的振速值最大。因此,在下穿隧道爆破施工时,为保证既有高速公路挡墙和路基的安全运营,应重点监测距爆心最近的挡墙底部临空侧和左线路基的振速响应,必要时可进行加固处理。此研究成果可为类似工程爆破开挖及振动控制提供参考。     

地铁交叉隧道地层变形分析

以北京地铁五号线东单站近距离上穿既有线东单-王府井区间为例,采用FLAC3D非线性大变形程序对交叉隧道采用浅埋暗挖四步台阶法进行新隧道施工引起的地层变形进行了三维数值模拟,再现了土体随开挖位移及应力变化规律,对既有隧道开挖位移分布模式及受车站开挖变化规律、地表与拱顶沉降规律对比、各地层竖向沉降规律,并与现场试验断面的实测数据对比分析,验证了结果的可靠性.     

膨胀岩公路隧道结构设计与施工稳定性分析

膨胀岩是遇水发生物理及化学反应,引起岩石含水量及岩性发生变化,且体积发生膨胀的一类岩石。为研究公路隧道在膨胀性围岩段的结构稳定性,依托大华岭特长公路隧道,对膨胀岩隧道的膨胀岩等级判别、结构设计和施工稳定性等方面进行了综合分析。通过对隧道施工过程的数值模拟分析,结果表明,结构的薄弱部位为分步开挖的交接处,尽管应力集中现象及围岩塑性区没有影响结构的安全性能,但在结构设计和施工中仍然要注意设置锁脚锚杆,并严格控制钢架接头的质量及喷射混凝土的厚度。如今该隧道已成功运营,进一步说明文中论述的结构设计参数及施工方案是合理的。     

某越江通道工程江中风井抗震稳定性研究

针对江中建（构）筑物在强震影响下的主要危害多为地基液化和建（构）筑物开裂的特点,作者对某越江通道工程江中风井的地基地震液化和井体稳定性进行了分析,并根据其场地资料和井体资料采用拟静力法和数值模拟对在7度地震烈度下的地基液化势和井体稳定性进行了计算分析。结果表明：在7度地震烈度下,风井是稳定的。     

半明半暗法在公路隧道洞口段的研究

隧道洞口段设计与施工的优劣,直接关系到隧道的安全进洞及今后的安全运营。以黄衢南高速公路蕉坞隧道洞口设计施工为例,探讨了半明半暗施工方法的特点及其对隧道洞口稳定性的影响。介绍了半明半暗法隧道进洞方案在蕉坞隧道中的具体施工步骤。为验证该方法的合理性,本文采用数值分析方法对最终方案进行了数值模拟,并与现场监测数据进行了比较,结果表明了半明半暗法进洞方案的合理性与可行性。其工程经验对今后类似的工程具有一定的借鉴与指导意义。     

金家坝水电枢纽导流洞开挖非线性数值模拟

用非线性有限元法对金家坝水电枢纽施工导流洞的开挖进行数值模拟,得出了施工及运行期各阶段的大小主应力曲线图、塑性区分布图、钢支撑的轴力和弯矩图,以及隧洞洞壁的位移趋势。分析结果表明,钢支撑端点存在应力集中现象,但应力集中的范围极小。加锚杆支护后,应力集中向围岩深处扩散,应力值大小降低,塑性区几乎消失,拱顶开挖完成后,顶部下沉位移逐渐趋于稳定。从而验证了设计方案的可行性,并为施工提供了可靠的依据。