城市道路隧道平行上穿既有隧道施工方法數(shù)值模擬

針對(duì)高速鐵路軟弱、淺埋超大斷面隧道,采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、三臺(tái)階七步法兩種施工方法分別進(jìn)行三維數(shù)值模擬和開(kāi)挖方法的科學(xué)性進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果表明:在施作大管棚超前支護(hù)的前提下,三臺(tái)階七步法比較合理.研究結(jié)論為同類(lèi)工程的設(shè)計(jì)和施工提供理論參考.

以軟巖單線鐵路隧道為工程背景,采用三維數(shù)值手段對(duì)常規(guī)臺(tái)階法、擴(kuò)大拱腳臺(tái)階法和預(yù)留核心土臺(tái)階法等典型工法的施工空間效應(yīng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬。計(jì)算結(jié)果表明:對(duì)于軟巖隧道,當(dāng)采用常規(guī)臺(tái)階法施工時(shí),加強(qiáng)上臺(tái)階圍巖支護(hù)效果對(duì)大變形控制至關(guān)重要;在臺(tái)階法開(kāi)挖過(guò)程中掌子面擠出變形明顯,掌子面的穩(wěn)定性不容忽視,而預(yù)留核心土在控制掌子面變形、確保掌子面穩(wěn)定方面有明顯的作用;擴(kuò)大拱腳支護(hù)形式與標(biāo)準(zhǔn)斷面相比更有利于控制隧道收斂變形和塑性區(qū)的發(fā)展。綜合分析結(jié)果認(rèn)為:蘭渝鐵路軟巖單線隧道采用擴(kuò)大拱腳支護(hù)形式結(jié)合預(yù)留核心土的臺(tái)階法更有利于控制變形和確保洞室穩(wěn)定。

軟巖隧道施工方法數(shù)值分析——以軟巖單線鐵路隧道為工程背景，采用三維數(shù)值手段對(duì)常規(guī)臺(tái)階法、擴(kuò)大拱腳臺(tái)階法和預(yù)留核心土臺(tái)階法等典型工法的施工空間效應(yīng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬。計(jì)算結(jié)果表明：對(duì)于軟巖隧道，當(dāng)采用常規(guī)臺(tái)階法施工時(shí)，加強(qiáng)上臺(tái)階圍巖支護(hù)效果對(duì)大變形控...

本文以山西省棚頭溝隧道擴(kuò)建工程為依托,采用flac3d有限差分程序?qū)θ珨嗝娣ê团_(tái)階法兩種擴(kuò)建方法進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算,對(duì)比分析了兩種擴(kuò)挖方法工況下圍巖的位移變化規(guī)律和受力特征。計(jì)算結(jié)果表明,臺(tái)階法無(wú)論在控制圍巖的位移方面還是減小初期支護(hù)的受力方面都具有一定的優(yōu)勢(shì)。

結(jié)合木寨嶺隧道的實(shí)際施工方法,采用三維有限元軟件midas/gts,分別對(duì)隧道的4種施工方法進(jìn)行數(shù)值模擬,4種施工方法分別為全斷面法、二臺(tái)階法、三臺(tái)階法和超前導(dǎo)洞擴(kuò)挖法.選取適當(dāng)?shù)奈锢砹W(xué)參數(shù)進(jìn)行數(shù)值建模,從模擬結(jié)果中提取拱頂沉降、水平收斂、隧道應(yīng)力、塑性區(qū)等數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,從而得出最優(yōu)的施工方法,即適用于高地應(yīng)力軟巖隧道的施工方法,以及相應(yīng)的支護(hù)措施.并在討論部分引用類(lèi)似狀況隧道實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證數(shù)值模擬的合理性和正確性,可以為高地應(yīng)力軟巖隧道設(shè)計(jì)施工提供一定的參考.

本文以廣州市軌道交通五號(hào)線右線淘金~區(qū)莊區(qū)間隧道為背景,采用有限差分軟件flac3d對(duì)大斷面淺埋隧道的cd法、左右兩次施工、全斷面施工三種施工工法進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析比較了三種施工工法在不同工序下的地表沉降量、圍巖豎向應(yīng)力場(chǎng)以及支護(hù)豎向應(yīng)力的變化.研究結(jié)果表明:在相同支護(hù)措施下,cd法產(chǎn)生的地表沉降和塑性區(qū)最小,開(kāi)挖在二襯中產(chǎn)生的應(yīng)力非常小,表明二襯在工程中發(fā)揮了很好的作用.

以沙爾-沙爾隧道為研究對(duì)象,結(jié)合隧道的施工設(shè)計(jì)、支護(hù)參數(shù)和地質(zhì)情況,通過(guò)對(duì)隧道南洞口段進(jìn)行全斷面開(kāi)挖與分臺(tái)階開(kāi)挖兩種施工方式的數(shù)值模擬,分析了圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)在不同施工方式的應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng),經(jīng)對(duì)比分析研究認(rèn)為采用分臺(tái)階開(kāi)挖模式,隧道結(jié)構(gòu)變形較小,能夠保持穩(wěn)定狀態(tài),為指導(dǎo)施工和修正支護(hù)參數(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

根據(jù)重慶市云萬(wàn)高速公路觀音廟隧道ⅳ級(jí)圍巖段的施工方法數(shù)值模擬分析結(jié)果,得出ⅳ級(jí)圍巖段切實(shí)可行的施工方法,可供工程參考。

結(jié)合木寨嶺隧道的實(shí)際施工方法,采用三維有限元軟件midas/gts,分別對(duì)隧道的4種施工方法進(jìn)行數(shù)值模擬,4種施工方法分別為全斷面法、二臺(tái)階法、三臺(tái)階法和超前導(dǎo)洞擴(kuò)挖法。選取適當(dāng)?shù)奈锢砹W(xué)參數(shù)進(jìn)行數(shù)值建模,從模擬結(jié)果中提取拱頂沉降、水平收斂、隧道應(yīng)力、塑性區(qū)等數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,從而得出最優(yōu)的施工方法,即適用于高地應(yīng)力軟巖隧道的施工方法,以及相應(yīng)的支護(hù)措施。并在討論部分引用類(lèi)似狀況隧道實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證數(shù)值模擬的合理性和正確性,可以為高地應(yīng)力軟巖隧道設(shè)計(jì)施工提供一定的參考。

結(jié)合木寨嶺隧道的實(shí)際施工方法,采用三維有限元軟件midas/gts,分別對(duì)隧道的4種施工方法進(jìn)行數(shù)值模擬,4種施工方法分別為全斷面法、二臺(tái)階法、三臺(tái)階法和超前導(dǎo)洞擴(kuò)挖法。選取適當(dāng)?shù)奈锢砹W(xué)參數(shù)進(jìn)行數(shù)值建模,從模擬結(jié)果中提取拱頂沉降、水平收斂、隧道應(yīng)力、塑性區(qū)等數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,從而得出最優(yōu)的施工方法,即適用于高地應(yīng)力軟巖隧道的施工方法,以及相應(yīng)的支護(hù)措施。并在討論部分引用類(lèi)似狀況隧道實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證數(shù)值模擬的合理性和正確性,可以為高地應(yīng)力軟巖隧道設(shè)計(jì)施工提供一定的參考。

通過(guò)有限元軟件對(duì)偏壓連拱隧道施工方法進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)果表明偏壓隧道施工方法對(duì)結(jié)構(gòu)受力過(guò)程影響較為明顯,如設(shè)計(jì)及施工合理,可有效保證圍巖穩(wěn)定。

以國(guó)內(nèi)外已成功修建的大跨隧道為例,詳細(xì)介紹了大跨度隧道的施工方法,最終總結(jié)出各種開(kāi)挖方法在施工中的實(shí)際應(yīng)用,并用有限元軟件adina進(jìn)行數(shù)值模擬分析驗(yàn)證,探索出適合我國(guó)實(shí)際的施工方法,為以后修建大跨隧道起到一定的借鑒作用。

以鄭西客運(yùn)專(zhuān)線某大斷面淺埋黃土隧道為工程背景,利用巖土工程有限差分程序?qū)rd法施工過(guò)程進(jìn)行了三維數(shù)值模擬。并通過(guò)分析支護(hù)結(jié)構(gòu)受力、圍巖位移等計(jì)算結(jié)果,對(duì)施工過(guò)程的安全性作出了評(píng)價(jià),并提出了相關(guān)建議措施。本計(jì)算結(jié)果為設(shè)計(jì)提供了依據(jù),可以供類(lèi)似工程參考。

分析對(duì)比了荷載—結(jié)構(gòu)與地層—結(jié)構(gòu)兩種隧道襯砌結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法,并以地層—結(jié)構(gòu)法為基礎(chǔ),利用abaqus有限元軟件的熱—應(yīng)力耦合功能,通過(guò)設(shè)置溫度的變化,利用膨脹土材料的熱脹冷縮實(shí)現(xiàn)了土的膨脹,得出的計(jì)算結(jié)果對(duì)實(shí)際工程有參考價(jià)值。

以岳陽(yáng)市平江縣s207百福隧道實(shí)際工程施工為依托,在v級(jí)圍巖淺埋條件下,采用flac3d對(duì)雙連拱隧道主要施工方法進(jìn)行數(shù)值模擬,得到3種主要工法下隧道開(kāi)挖后的圍巖和隧道結(jié)構(gòu)的受力特征等結(jié)果,為本隧道的施工優(yōu)化了設(shè)計(jì)工法,為類(lèi)似地層條件下的隧道開(kāi)挖設(shè)計(jì)施工方法的選擇和分析提供一定的參考。

針對(duì)軟弱圍巖條件(iv級(jí)圍巖)大跨度連拱隧道施工安全和圍巖穩(wěn)定問(wèn)題,結(jié)合工程實(shí)際,采用非線性有限元法,對(duì)連拱隧道施工過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算分析,對(duì)比了中導(dǎo)洞-核心土和三導(dǎo)洞先墻后拱施工工藝下隧道的位移特征、點(diǎn)安全系數(shù)、二次襯砌應(yīng)力、錨桿和鋼拱架軸向應(yīng)力。實(shí)際工程研究表明,中導(dǎo)洞-核心土施工工藝開(kāi)挖軟弱圍巖條件大跨度公路連拱隧道是可行的,對(duì)類(lèi)似軟弱圍巖條件的隧洞施工有一定參考價(jià)值。

依托大連南部濱海大道東端橋隧建設(shè)工程,利用大型有限差分軟件flac3d建立三維公路隧道模型,分別采用三臺(tái)階預(yù)留核心土法、導(dǎo)洞法、單側(cè)壁導(dǎo)坑法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法模擬深埋大斷面公路隧道的開(kāi)挖過(guò)程,詳細(xì)分析隧道開(kāi)挖支護(hù)后圍巖的位移場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、錨桿軸力和塑性區(qū)分布。數(shù)值模擬結(jié)果表明:綜合比較4種開(kāi)挖方法,雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖過(guò)程位移變化和錨桿受力最小,受力更加均勻,塑性區(qū)分布范圍較小,更有利于維持圍巖的穩(wěn)定性。最終確定雙側(cè)壁導(dǎo)坑法為該工程較合理的開(kāi)挖方法,為類(lèi)似的大斷面公路隧道的設(shè)計(jì)和施工提供了必要的參考依據(jù)。

4.2.2.隧道施工技術(shù)措施、施工工藝和方法 4.2.2.1.隧道工程基本情況 本標(biāo)工程共有6座隧道，總長(zhǎng)3493m。具體見(jiàn)表4-2-4。 （1）張家壩隧道 ①洞口設(shè)計(jì)：隧道進(jìn)口采用翼墻式洞門(mén)；出口采用臺(tái)階式洞門(mén)。 ②隧道襯砌：隧道全部采用整體式襯砌。 ③支護(hù)及施工方法： a、臺(tái)階法開(kāi)挖，錨噴支護(hù)（初期支護(hù)），先墻后拱襯砌。其 中ⅳ級(jí)圍巖段為石質(zhì)。 b、進(jìn)口bk95+965～bk95+975、出口bk96+225～bk+240 ⅴ級(jí)加強(qiáng)襯砌段采用榀/0.8m拱墻格柵鋼架，φ42小導(dǎo)管注漿加強(qiáng) 支護(hù)，縱向間距2.4m，環(huán)向間距0.4m，長(zhǎng)3.5m。 c、bk95+975～bk96+005、bk96+195～bk96+225ⅴ級(jí)襯 砌段設(shè)拱墻格柵鋼架，間距榀/1.0m。 d、bk96+005～bk96+017、bk96+183～bk96+195

以蘭渝鐵路關(guān)子嶺隧道工程為依托,針對(duì)大斷面隧道的施工方法進(jìn)行數(shù)值模擬,分別對(duì)臺(tái)階式、雙側(cè)壁導(dǎo)洞式、全斷面開(kāi)挖,以及導(dǎo)洞超前擴(kuò)挖四種開(kāi)挖方式進(jìn)行計(jì)算,對(duì)比應(yīng)力、位移和塑性區(qū),得到較優(yōu)的開(kāi)挖方案。計(jì)算結(jié)果表明,雙側(cè)壁導(dǎo)洞式與導(dǎo)洞擴(kuò)挖式開(kāi)挖位移變化幅度較小,沒(méi)有出現(xiàn)拉應(yīng)力,塑性區(qū)對(duì)稱(chēng)分布,施工難度較小,且面積較小,優(yōu)于其他方案。

結(jié)合重慶地鐵六號(hào)線某段下穿涵洞的工程實(shí)例,利用flac軟件建立模型,對(duì)tbm法隧道施工進(jìn)行了模擬分析。介紹了tbm法施工時(shí)應(yīng)施加的荷載主要有:刀盤(pán)破巖時(shí)對(duì)掌子面的推力,機(jī)頭部分自重對(duì)圍巖的壓力以及撐靴的支撐力等,以及相應(yīng)的模擬方法,在模擬開(kāi)挖過(guò)程中荷載依次施加的步驟和形式等。對(duì)涵洞的應(yīng)力和變形進(jìn)行了計(jì)算,結(jié)果表明:涵洞結(jié)構(gòu)的應(yīng)力能滿(mǎn)足材料強(qiáng)度要求,但其會(huì)產(chǎn)生一定的不均勻沉降,施工時(shí)應(yīng)予以注意。通過(guò)分析,說(shuō)明采用flac軟件模擬tbm法隧道施工下穿涵洞的穩(wěn)定性分析是有效的,可為今后類(lèi)似工程的設(shè)計(jì)計(jì)算提供參考。

軟土地層近距離上穿既有隧道變形的數(shù)值模擬——針對(duì)上海市某地鐵隧道近距離上穿運(yùn)營(yíng)中的地鐵二號(hào)線，二者最小凈間距為1．33m，通過(guò)三維數(shù)值模擬得到在新隧道推進(jìn)過(guò)程中，地鐵二號(hào)線和地表都表現(xiàn)為隆起，二號(hào)線最大隆起量為7．29mm，地表最大隆起量為16mm；地鐵...

該文以重慶地鐵4號(hào)線下穿渝懷鐵路隧道為工程背景,基于有限差分程序flac3d建立了三維數(shù)值計(jì)算模型,通過(guò)模擬計(jì)算研究了新舊隧道的相互影響,對(duì)應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)進(jìn)行了分析,得出了應(yīng)力、位移云圖和位移(拱頂、拱底和拱腰)變化曲線。研究結(jié)果表明,應(yīng)力和位移具有明顯的三維效應(yīng),由于地鐵隧道的開(kāi)挖使鐵路隧道拱底產(chǎn)生96kpa的拉應(yīng)力,鐵路隧道拱底最大沉降量5.08mm,沉降凹槽左、右展寬距洞室中心約25m。研究結(jié)果可為類(lèi)似工程設(shè)計(jì)和施工提供參考。