小净距隧道不同开挖方法的数值模拟分析

以六某岳高速公路小净距隧道的V类围岩,两洞净距为6.31m的小净距隧道为例,建立了弹塑性平面应变模型,对小净距隧道开挖的侧壁导坑法、反侧壁导坑法和台阶法三种施工方法进行了数值模拟分析研究,从三种开挖方法最终的围岩应力、位移曲线分析可以认为:本工程V类围岩小净距隧道开挖,侧壁导坑法为最优选方案。     

TBM隧道在不同围岩条件下的数值模拟分析

通过利用ANSYS有限元分析软件，对TBM法隧道施工的过程进行数值模拟分析，结合隧道的工程地质情况，通过分析其应力应变的状态，提出了ANSYS模拟TBM在不同围岩条件下开挖隧道时围岩应力变化的可行性，得出了TBM隧道在不同围岩条件下的一些基本特征。     

双孔小净距隧道不同开挖方法的有限元模拟

由于在结构受力和施工上的优越性,双孔小净距隧道在高速公路中得到了越来越多的应用。鉴于山岭隧道的受力复杂性和当前对于施工安全的要求较高,对于隧道开挖过程中的应力和应变的模拟,成为当前保障隧道安全必不可少的措施。本文通过对于不同开挖方法的模拟分析,得到了相关应力和应变关系,发现台阶-侧壁导坑组合方法在应力和应变控制中具有较大的优势,施工安全系数较高,对于未来山岭隧道双孔小净距隧道的的施工方法的选择和质量控制提供可资借鉴的理论和实际工程经验。     

破碎软弱围岩隧道施工的数值模拟与分析

以门夹山2号隧道工程为背景,对其出口段进行了动态施工的三维数值模拟,对洞口处围岩变形、支护结构的应力应变、坡体的应力应变随施工过程的变化规律进行了系统研究。对比计算结果与监测结果可知,采用MARC有限元程序模拟隧道开挖进程是合理的。     

隧道全断面施工数值模拟

根据新奥法原理并结合工程地质条件,采用全断面开挖施工,对隧道施工进行了数值模拟,就其模拟结果进行了详细分析,从而找出隧道施工中围岩及支护结构的应力应变发展变化规律。     

隧道跨度对双侧壁导坑法施工围岩与支护结构的影响

依托广西百色达康隧道工程,简化隧道施工与结构模型,通过FLAC3D数值模拟软件构建了隧道施工三维模型,分别模拟了跨度为10,14,18.7m的隧道采用双侧壁导坑法施工时的围岩变形、围岩塑性区域分布及初支与二衬的内力分布。探究隧道跨度对双侧壁导坑法施工的隧道变形、围岩与支护结构应力的影响。数值分析结果表明:隧道跨度不同,竖向位移沉降极值均出现在隧道洞室顶部,水平位移极值均出现在隧道拱腰附近;最终沉降隆起值、初期支护轴力与二衬应力随跨度的增大而稳步增大;初期支护弯矩随跨度的增大而增长,但增长速度显著加快;围岩形成的塑性区域随跨度增大明显增大。     

近距离下穿既有地铁隧道的实时监测与数值模拟

隧道下穿施工将对既有隧道产生位移与不可忽视的自身结构变形,影响既有隧道的运行安全。借助数值分析方法与现场自动监测,对近距离下穿既有隧道的影响展开研究,对实际施工工况进行数值模拟,以增加单元体积的形式,判断单元体积应变增量是否达到土体体积应变增量控制模拟注浆的过程,动态地分析了下穿过程对既有地铁隧道的影响。数值分析与现场监测分析表明盾构下穿对既有隧道竖向变形有一定影响。结合现场实测数据与数值模拟结果对比分析了隧道变形的规律,对既有隧道进行注浆加固能有效控制既有隧道变形,相关研究结果可为类似工程提供参考。     

浅埋偏压大断面隧道施工力学分析及方案比选

结合南宁玉象隧道偏压浅埋大断面隧道工程实际,建立了偏压浅埋大断面隧道施工动态有限元数值模型,分别采用上下台阶法、CD法和双侧壁导坑法3种施工方案,模拟施工对围岩变形和力学特性的稳定性影响,对围岩位移、应力、锚杆、初期支护轴力与二衬弯矩等进行对比分析,结果表明,双侧壁导坑法能较好地控制围岩位移,应力分布与隧道支护结构内力分配较合理。     

注浆加固对综合管沟沉降控制的研究

市政工程综合管沟不可避免地受到施工及周边环境的干扰而产生沉降。为了更好地了解综合管沟的沉降规律,采用数值仿真软件对深圳市某综合管沟的沉降进行数值模拟,通过模拟沉降值与实测沉降值的对比分析,论证数值模拟分析法研究综合管沟沉降规律的可行性,然后采用数值模拟研究注浆加固对综合管沟沉降的影响。研究表明:采用数值模拟分析法研究综合管沟沉降是可行的;注浆加固可以有效地控制综合管沟的沉降。     

深埋交叉隧道动态施工力学行为研究

分离式独立双洞之间的横通道开挖,再一次引起主隧道围岩和支护结构的应力释放与重分配,引起交叉段附近岩体与支护结构力学行为发生变化。结合高地应力区深埋隧道工程,通过3D弹塑性有限元数值仿真模拟,分析横通道不同施工方案和动态施工过程对主隧道围岩与初期支护结构力学行为的影响。分析结果显示,横通道的开挖对围岩应力和位移影响较大,对交叉侧主隧道侧壁初期支护应力及交叉对侧主隧道侧初期支护σ3和XY平面的剪应力影响较大。为深埋隧道交叉段监控量测系统的设计、施工方案优化及安全控制提供了依据。     

公路隧道综合管沟施工工艺及控制要点

为解决寒区公路隧道消防管道的防冻问题，桓仁–集安段高速公路大路2号隧道工程首次应用综合管沟技术。文中介绍了有仰拱段综合管沟的施工工艺，主要包括仰拱开挖支护、防排水措施、管沟立模浇筑和仰拱回填。重点介绍了施工过程中的控制要点，总结了综合管沟技术在寒区公路隧道工程中应用的优势，可为综合管沟的施工和推广提供借鉴。     

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。     

极限拉应变准则在围岩松动圈模拟中的应用

结合张石高速公路隧道工程的具体实践,对隧道开挖后形成的围岩松动圈进行研究,探讨其合理的模拟技术。首先基于隧道开挖后的围岩应力分布特点,将围岩的松动破坏区与松动区进行区分,进而从概念上对围岩松动圈的形成机理进行详细的阐述;随后应用极限拉应变准则对围岩松动圈进行了数值模拟分析,并重点介绍了各级围岩的极限拉应变值的选取原则。最后通过数值模拟结果与现场声波测试值、规范计算值的对比分析,充分验证了使用极限拉应变准则进行隧道围岩松动圈模拟的合理性和实用性。     

复杂地质条件下超深岩质基坑开挖对公路、地铁隧道影响分析

复杂地质条件下超深岩质基坑开挖往往采用逆作法施工,在不同开挖阶段下支护结构及锚杆(索)应力发挥不同,基坑变形不同,对相邻隧道结构的影响不同,具有一个动态的演变过程。通过数值分析能预测岩质基坑逆作法分步施工时,基坑侧壁水平位移变化趋势、隧道结构应力变化情况及隧道位移发展状况。本文结合具体工程实例,分析了受缓倾岩层层面控制的超深岩质基坑支护设计方案及逆作法分步开挖对相邻地铁、公路隧道的影响,通过将理论分析、数值计算和现场试验、监测相结合的研究模式,得出了基坑开挖工况对地铁隧道位移、内力影响较明显,建筑物加载工况对公路隧道位移、内力影响较明显的结论。数值模拟结果与现场监测结果较为吻合,该项目可为以后类似工程问题的基坑设计及安全性评估提供参考。     

基于安全度的黄土隧道结构承载性能分析

基于八仙峁隧道、麻塌隧道2组典型断面二衬混凝土应变监测数据,分析了二衬混凝土在黄土隧道中应变随时间的变化规律;通过换算得到二衬结构所受应力,将换算结果代入安全度应力表达式,得出该断面下黄土隧道二衬安全度分布,并与有限元数值模拟结果进行对比。结果表明:在黄土隧道的支护结构中,二衬混凝土结构不仅作为安全储备,而且往往需要承受大部分荷载,通过数值模拟确定二衬承受的荷载约为围岩荷载的40%;二衬混凝土结构作为受压构件,其最大应变出现在边墙底部位置;数值模拟与计算所得二衬安全度分布规律基本一致,拱顶、拱肩、边墙底部仰拱部位安全度相对较小但满足规范要求,仰拱底部所受压应力最大且安全度未满足规范要求。     

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。     

华莲西路小净距隧道双侧壁导坑法动态开挖数值模拟分析

以大断面小净距隧道华莲西路隧道为背景,采用ANSYS有限元程序对该隧道Ⅴ级围岩双侧壁导坑法施工的力学行为进行全过程数值模拟研究。根据模拟结果,对围岩变形、围岩塑性区、衬砌应力及支护结构受力进行研究分析,研究结果表明大断面小净距隧道复杂地层条件下Ⅳ、Ⅴ级围岩段采用现有的施工工艺和支护参数是可行的,围岩变形可控,支护效果显著。同时给出了华莲西路隧道设计和施工的关键点,具有重要的工程意义和现实意义。研究成果可为日后类似工程的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。     

对古城项目综合管沟的数值模拟及延伸研究

对实际工程天水古城西关片区综合保护与利用项目中的室外埋地综合管沟内部进行施工图前数值模拟研究,旨在对综合管沟内温度场进行仿真还原,以研究其内各管路管线敷设方式及条件.并进一步利用数值技术对综合管沟内各种敷设情况进行模拟,以拓展研究室外综合管沟敷设方式与其内通风量的关系.试验及仿真结果表明:随着综合管沟内发热电缆电功率升...     

深竖井支护结构设计方法及安全性分析

以大连市下穿马栏河电力隧道竖井工程为背景,综合比较了竖井设计的三种方法,对竖井开挖施工过程进行数值模拟,分别用安全系数法和应力分析法对初期支护结构的安全性进行了分析。     

基于数值评价的隧道衬砌裂缝成因分析与维修设计

地下工程衬砌裂缝是隧道工程常见病害之一。由于衬砌裂缝对隧道结构体受力、防排水等安全方面产生不良影响,有必要对裂缝成因加以分析并采取有效措施来降低裂缝对隧道的影响。以四川省某铁路隧道为研究对象,现场调查衬砌裂缝情况,分析隧道边墙纵向开裂原因。采用应力解除法对该隧道进行地应力测试,测点处围岩初始应力处于极高应力状态,分析得出高地应力作用是导致衬砌开裂主要原因。为检验这一推断,采用扩展有限元(XFEM)对该段衬砌结构性能进行数值模拟,根据XFEM得到破坏区域衬砌结构破坏演化、二衬安全系数,模拟结果与实际衬砌损伤形式一致。最后,针对隧道衬砌结构开裂提出一种具体的维修方案,根据数值计算结果及现场施作情况,验证所提维修方法的有效性及安全性。