TBM施工對相鄰先修隧道安全性影響的數(shù)值模擬

以某鄰近隧道的基坑工程為對象,建立三維有限元分析模型,采用流固耦合的方法對基坑降水與開挖施工全過程進行了模擬。得到了基坑降水與開挖等過程造成鄰近隧道的位移及應(yīng)力響應(yīng),驗算了隧道結(jié)構(gòu)配筋,分析了排樁支護設(shè)計的可靠性。

關(guān)于復(fù)雜地層條件中基坑施工對地鐵結(jié)構(gòu)的影響及運營安全意義重大。以某一地鐵建設(shè)工程為研究對象,通過有限元計算模擬的手段,展開基坑的開挖及樁基施工對隧道結(jié)構(gòu)位移及力學(xué)性質(zhì)的影響研究。指出在基坑下部樁基的加載過程中,隧道的應(yīng)力應(yīng)變變化較小,隧道底部應(yīng)力變化最大,其頂部豎向位移最大,且兩側(cè)的水平位移最大。

關(guān)于復(fù)雜地層條件中基坑施工對地鐵結(jié)構(gòu)的影響及運營安全意義重大。以某一地鐵建設(shè)工程為研究對象,通過有限元計算模擬的手段,展開基坑的開挖及樁基施工對隧道結(jié)構(gòu)位移及力學(xué)性質(zhì)的影響研究。指出在基坑下部樁基的加載過程中,隧道的應(yīng)力應(yīng)變變化較小,隧道底部應(yīng)力變化最大,其頂部豎向位移最大,且兩側(cè)的水平位移最大。

針對南疆鐵路吐庫二線中天山特長隧道tbm施工特點,tbm施工對圍巖穩(wěn)定性影響進行了數(shù)值模擬計算研究,選取4種圍巖情況進行數(shù)值建模計算,并根據(jù)現(xiàn)場實際情況選取tbm掘進相關(guān)參數(shù),通過研究得出tbm工法圍巖擾動區(qū)小于鉆爆法,且圍巖級別越低,條件越差,tbm工法與鉆爆法的圍巖擾動區(qū)相比就越小。

依托重慶地鐵6號線一期工程,應(yīng)用有限元分析軟件進行數(shù)值模擬計算,計算了不同圍巖級別、不同近接方式、不同雙洞凈距情況下的圍巖應(yīng)力變化值,以此為依據(jù)劃定不同的影響范圍,分析了影響范圍的發(fā)展趨勢,為類似工程實例提供借鑒和參考依據(jù).

破口施工會對既有地鐵車站結(jié)構(gòu)的安全和使用功能產(chǎn)生一定的影響。結(jié)合某工程實例,基于三維有限元模型,采用ansys有限元軟件,對施工過程進行了模擬分析。通過數(shù)值模擬,為工程施工提供參考,以便于采取有利措施,減少因破口施工對既有地鐵結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,保證地鐵車站結(jié)構(gòu)安全和地鐵安全運營。

近距離鄰近施工對既有地鐵區(qū)間結(jié)構(gòu)安全性影響的數(shù)值模擬分析 摘要：近距離鄰近施工會對既有地鐵區(qū)間結(jié)構(gòu)的會產(chǎn)生一定的影響，本文以 北京某地鐵線二期新建區(qū)間鄰近既有地鐵一期區(qū)間施工為例，基于ansys建立 的三維模型，對施工過程進行模擬分析。通過數(shù)值模擬，為工程施工提供參考， 以便于采取合理措施減少因近距離鄰近施工對既有地鐵結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響，保證地 鐵區(qū)間結(jié)構(gòu)安全和地鐵運營安全。 關(guān)鍵字：鄰近施工，數(shù)值模擬，ansys，地鐵區(qū)間 1項目概述 1.1項目背景 新建地鐵區(qū)間與既有地鐵區(qū)間臨近施工，新建區(qū)間右線總長為497.05m， 左線總長為785.39m，共有四處變形縫，新建區(qū)間結(jié)構(gòu)（左線）與既有區(qū)間結(jié) 構(gòu)凈距約1.3～3.7m。 新建區(qū)間段地面標高為37.18～38.2m，區(qū)間軌頂標高為13.977～ 22.177m，結(jié)構(gòu)覆土厚度為18.9～10.3m。區(qū)間平面由兩

新建隧道與既有隧道間距較近時，新建隧道的施工可能導(dǎo)致既有隧道結(jié)構(gòu)的破壞，對此進行了計算分析，分析結(jié)果表明：新建隧道開挖將引起圍巖應(yīng)力重分布，使既有隧道襯砌結(jié)構(gòu)的安全性降低，其降低程度與兩隧道間距有關(guān)，當兩隧道間距一定時，開挖對既有隧道靠近開挖一側(cè)的襯砌結(jié)構(gòu)影響最大。

基坑開挖卸荷必然對臨近軟土地鐵隧道產(chǎn)生影響,因此如何預(yù)測隧道變形并提出相應(yīng)預(yù)防和保護措施顯得尤為重要。結(jié)合上海地區(qū)一個臨近地鐵隧道的基坑工程,運用整體有限元分析方法對地鐵隧道在基坑施工過程中所產(chǎn)生的影響進行彈塑性分析。分析結(jié)果與工程實測數(shù)據(jù)比較吻合,表明整體有限元方法可以較好地模擬此類工程問題,從而為實際工程的設(shè)計施工提供一定的理論和計算依據(jù)。

在地下結(jié)構(gòu)動力學(xué)數(shù)值方法的基礎(chǔ)上,采用模態(tài)分析得到了體系的動力特性方程,通過ansys的瞬態(tài)動力學(xué)計算,研究了鄰近鐵路隧道施工爆破振動對既有隧道襯砌結(jié)構(gòu)的影響

采用三維有限元方法對新建隧道盾構(gòu)下穿施工過程進行了動態(tài)模擬,分析了新建隧道盾構(gòu)正交下穿施工對既有隧道位移、應(yīng)力的影響;進而探討了不同的隧道覆土厚度、隧道間相對距離及土體強度下,新建隧道盾構(gòu)正交下穿施工對既有隧道位移的影響。結(jié)果表明:新建隧道盾構(gòu)正交下穿施工引起既有隧道位移方向朝向新建隧道方向發(fā)展,既有隧道位移以縱向沉降為主,沉降曲線符合正態(tài)分布;盾構(gòu)下穿引起的既有隧道正應(yīng)力變化較大;隧道覆土厚度、隧道間相對距離和土體強度對隧道間相互作用有較大影響,應(yīng)引起足夠的重視。

根據(jù)動力時程分析理論，采用巖土隧道結(jié)構(gòu)專用有限元分析軟件gts，對新建上跨隧道爆破施工工程進行三維有限元數(shù)值模擬，研究新建上躊隧道爆破施工對既有隧道的影響。結(jié)果表明：既有隧道與新建上跨隧道交叉處的斷面受到垂直方向振動的影響最夫，隨著離爆破點水平距離的增加．垂直方向的振速逐漸減小。水平方向的振速先增大后減小，爆破施工對位子交叉點水平距離25m之內(nèi)的既有隧道影響較大，對45m以外則影響很小；爆破進尺需控制在1，5m以內(nèi)。并輔之以相應(yīng)的工程措施，以保證既有隧道安全；新建隧道爆破施工過程中，需對既有隧道k201＋065-k201＋165段拱頂垂直振速進行監(jiān)控量測。

為研究類矩形盾構(gòu)施工對鄰近十字交叉梁基礎(chǔ)框架建筑物的影響,基于建筑物-土體-隧道之間的共同作用,本文采用midas/nx軟件建立類矩形盾構(gòu)隧道垂直下穿十字交叉梁基礎(chǔ)框架建筑物的三維有限元模型,考慮隧道水平位置改變和土質(zhì)條件的影響,分析建筑物受類矩形盾構(gòu)施工影響的變形和受力規(guī)律。研究結(jié)果表明,當隧道軸線到建筑物中軸線的水平距離l=0m時,隨著隧道開挖的進行建筑物的沉降量增大；框架最大第一主應(yīng)力和最大剪應(yīng)變總體上增大；土質(zhì)條件改變影響較大；隨著l增大,框架的最大第一主應(yīng)力和最大剪應(yīng)變呈現(xiàn)減小趨勢,建筑物產(chǎn)生向隧道一側(cè)的傾斜,l增大到一定距離后建筑物幾乎不受影響。

以深圳安托山安巒公館基坑爆破開挖工程為研究對象,采用數(shù)值模擬方法分析了爆破振動傳播途徑中距離爆源不同距離處的振動速度,以及大斷面、小斷面隧道襯砌振動速度的分布情況。結(jié)果表明：在距離地鐵40m以內(nèi)爆破施工時應(yīng)采取減震措施;地鐵隧道迎爆側(cè)的水平和豎向振動速度要大于非迎爆側(cè),隧道襯砌最大振動速度在迎爆側(cè)拱頂和拱腳,爆破施工過程中應(yīng)對隧道迎爆側(cè)重點監(jiān)測和防護;隧道斷面對水平和豎向振動速度均有放大作用。

隨著交通快速發(fā)展,上跨隧道的路基越來越多。如何保證路基施工過程中隧道的運營安全是必須解決的關(guān)鍵問題。本文結(jié)合實體工程,詳細闡述了路基施工對已建下穿隧道安全影響,路基施工中隧道監(jiān)測各項指標均滿足要求,表明采用的分析方法是成功的,為解決路基施工過程中已建隧道的運營安全問題提供了技術(shù)借鑒。

結(jié)合某高速公路隧道側(cè)部溶洞的具體情況，針對先開挖靠近溶洞側(cè)和先開挖遠離溶洞側(cè)兩種不同的開挖順序，利用有限元軟件ansys和有限差分軟件flac3d進行數(shù)值模擬，分析了兩種不同開挖順序?qū)λ淼牢灰茍龊蛻?yīng)力場的影響，并通過比較得出了最優(yōu)的開挖順序。

為研究常見小型溶洞引起的隧道穩(wěn)定性問題,結(jié)合工程實例,應(yīng)用有限元方法,分析全斷面開挖時,ⅱ類溶洞處于隧道不同位置對圍巖位移和隧道結(jié)構(gòu)受力的影響。結(jié)合實測數(shù)據(jù)對比分析,總結(jié)圍巖位移和襯砌受力變化的規(guī)律和原因。模擬結(jié)果表明,隧底溶洞距離為1m時,仰拱軸力增加21%,其余部分變化微弱;側(cè)壁溶洞距離為1m時,邊墻軸力增加14.8%,其余部分變化微弱;隧頂溶洞距離為1m時,拱頂軸力增加10%,其余部分變化微弱。實測數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果表明,溶洞位置對于收斂值的影響,隧底溶洞>隧頂溶洞>側(cè)壁溶洞,溶洞位置對于沉降值的影響,側(cè)壁溶洞>隧頂溶洞>隧底溶洞。溶洞范圍較小(r2m)或相對距離較遠(l5m)的情況下,襯砌安全系數(shù)滿足要求,可不予處治。

結(jié)合某高層建筑施工實際工程,運用midas軟件建立真三維數(shù)值模型,模擬高層建筑基坑分塊、分層開挖卸載和建筑施工加載整個施工全過程對臨近既有隧道的影響,通過隧道洞周收斂、隧道豎向位移、水平位移、變形曲率和襯砌產(chǎn)生的附加應(yīng)力變化,對隧道安全進行評價。結(jié)果表明,計算結(jié)果與工程實際監(jiān)測結(jié)果基本吻合,得出隧道處于安全工作狀態(tài)的結(jié)論。

隨著城市地下軌道交通的發(fā)展,近接建(構(gòu))筑物施工成為盾構(gòu)施工安全的主要影響因素?；谀扯軜?gòu)隧道工程,采用三維有限差分方法對大直徑盾構(gòu)隧道施工對鄰近群樁基礎(chǔ)沉降、側(cè)移等影響規(guī)律進行了數(shù)值模擬研究,得出了一些有意義的結(jié)論。

以上海軌道交通7號線隧道盾構(gòu)施工為工程背景,將隧道盾構(gòu)施工過程簡化為4個典型階段.采用巖土工程數(shù)值分析軟件,側(cè)重于隧道襯砌完成后短期內(nèi)軟土不排水的狀態(tài),通過應(yīng)力釋放系數(shù)法與注漿等代層變剛度法相結(jié)合,實現(xiàn)盾構(gòu)施工的二維動態(tài)仿真模擬,分析盾構(gòu)施工對臨近樁基的軸力、剪力、彎矩和位移的影響.該簡化較真實地反映隧道盾構(gòu)施工的實際情況,并可以得到比較真實的數(shù)據(jù).

為分析不同地層條件下盾構(gòu)法開挖隧道對土層的擾動情況,采用flac3d模擬了黏土和砂土兩種地層盾構(gòu)法開挖后土層的變形情況.結(jié)果表明,砂土地層中采用盾構(gòu)法開挖隧道對土層擾動較大,黏土地層中擾動相對較小,基于模擬結(jié)果提出了兩種土層下盾構(gòu)施工要點,可供相關(guān)工程參考.

近年來,隨著經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高,人們越來越注重住房條件的改善,裝修注入的個性元素越來越多,這也對建筑結(jié)構(gòu)安全性帶來很大隱患。本文就裝修施工對建筑結(jié)構(gòu)安全性影響進行分析,列舉幾種常見的不規(guī)范裝修,并提出可行性建議,以供參考。