有限元法在軟土淺埋隧道施工過程的動態(tài)模擬中的應用

以昆侖隧道施工監(jiān)測為研究對象,通過對隧道施工中的監(jiān)控測量結果分析,得到了淺埋隧道施工期間圍巖的變形規(guī)律,為圍巖穩(wěn)定提供了可靠信息,保證了隧道施工的安全。并通過三維仿真分析成果與隧道圍巖位移實測值的比較,數(shù)值模擬分析得到的施工過程中隧道圍巖位移場變化規(guī)律基本與實際相符合,驗證了數(shù)值模擬結果的可靠性,便于更好地開展施工監(jiān)控和施工指導工作。

對殷家?guī)r隧道施工過程進行了二維彈塑性有限元分析,得到了聯(lián)拱隧道在分步開挖時地表沉降、拱頂位移及支護結構的應力變化情況,并得到了幾點有意義的結論,為宜長高速殷家?guī)r隧道所采用施工方法及監(jiān)控量測測點埋設提供了科學依據(jù)和施工指導。

結合河南某高速公路淺埋隧道實際工程,在現(xiàn)有隧道施工過程動態(tài)監(jiān)測與數(shù)值模擬的基本理論方法的基礎上,建立三維有限元模型研究了淺埋隧道施工過程中圍巖位移變化規(guī)律。通過仿真成果與隧道圍巖位移實測值的比較,認為數(shù)值模擬分析中得到的施工過程中隧道圍巖位移場變化規(guī)律基本與實際相符合,從而便于更好地開展施工監(jiān)控和施工指導工作。

強夯法是我國目前地基處理中采取的一種主要加固方法,因其具有高應力、動荷載、瞬時性的特點而受到廣大人員關注。文章主要通過有限元數(shù)值模擬的方法,基于midas/gts有限元軟件對強夯過程中的荷載施加過程以及施工后的地基土的變形進行了相關研究,結果表明有限元法能很好的模擬落錘瞬間時地基土的動力響應,對類似工程有借鑒意義。

不同的施工方案對淺埋偏壓連拱隧道結構、圍巖的受力特征和穩(wěn)定性有不同的影響,通過采用midasgts有限元軟件對廣東省某連拱隧道施工順序進行數(shù)值模擬研究,重點研究施工方案對隧道沉降、中隔墻應力狀態(tài)、圍巖塑性區(qū)的影響。

以某高速公路中的一淺埋偏壓雙連拱隧道為工程背景,運用midas/gts有限元軟件,對其施工過程進行三維彈塑性分析。分別就三導洞施工方法中的\"先外后內(nèi)\"和\"先內(nèi)后外\"兩種施工順序下的施工過程進行數(shù)值模擬,重點分析圍巖的變形與應力、初期支護應力的分布規(guī)律,中隔墻的應力變化,以及圍巖塑性區(qū)的分布,進一步研究淺埋偏壓情況下連拱隧道的穩(wěn)定性,為后續(xù)設計和施工提供技術指導。

盾構隧道開挖過程中周圍土體應力重分布以及襯砌結構與土體相互作用,是盾構施工過程中地層擾動的內(nèi)在原因,是有限元分析的關鍵因素,本文針對軟土地區(qū)的特點,利用大型通用有限元軟件abaqus對盾構隧道施工過程進行了有限元模擬,并通過一實際問題的計算表明本文所用的計算方法是有效可行的

針對公路隧道施工過程中圍巖應力應變的復雜變化過程，本文基于三維有限元分析法和隧道施工動態(tài)監(jiān)測，研究了泉（州）至三（明）高速公路smal3合同段曹源隧道洞身開挖過程中圍巖應力、位移變化規(guī)律，研究結果可為隧道動態(tài)化設計、施工等提供參考。

本文簡述了淺埋隧道的施工工藝,以實際工程為對象,運用flac3d軟件,對城市淺埋隧道的分步開挖的施工過程進行模擬,分析了巖層豎向位移,為建立合理開挖措施與坍塌應急預案提供了一定的參考價值。

以大隔尖隧道工程為依托,利用ansys有限元軟件建立動態(tài)施工力學模型,弄清了開挖過程中洞室周邊圍巖應力大小和分別規(guī)律、拱頂下沉、洞周收斂隨時間和開挖工況的變化情況,為實際施工方案制定提供了一定理論支持。

以洛陽周山大跨度黃土隧道淺埋段為工程背景,建立三維數(shù)值模型對施工過程地層變形及支護受力進行分析,結果表明:地層中的水平位移與其沉降位移相比量值較小。地層中位移大部分發(fā)生在支護封閉之前階段,拱頂和地表沉降在支護封閉之前的位移分別占其總位移的81.5%和70.5%。支護結構最大拉應力在拱頂,且在支護閉合以后迅速增長并很快趨于穩(wěn)定。在隧道施工過程中進行了地中豎直及水平位移監(jiān)測,基本規(guī)律與計算結果較為一致。

文章以浙江省某高速公路連拱隧道為工程背景,應用ansys有限元程序?qū)ζ涫┕と^程進行了研究,得出隧道圍巖、噴混凝土、錨桿、中隔墻的應力、應變、位移隨施工過程的分布規(guī)律。另外,通過采用不同的支護方式和不同的開挖順序的模擬,得出了應力、應變和位移的變化規(guī)律。其結論可為連拱隧道的設計、施工提供參考。

采用有限元數(shù)值分析方法對新寶塔山隧道淺埋段施工過程進行模擬,得到開挖過程中每一步圍巖的位移場、應力場、塑性區(qū)的變化以及支護結構的內(nèi)力。通過對計算結果的分析對隧道施工過程中圍巖的狀態(tài)進行預測,進而指導施工方案、支護方法、開挖順序的確定,同時通過對支護結構內(nèi)力的分析判斷其設計參數(shù)是否合理可行。分析結果表明:隧道開挖過程地面沉降量較大,拱腳會出現(xiàn)較大塑性區(qū),支護結構內(nèi)力均較小,支護結構設計參數(shù)選擇是合理的。

在綜合考慮了現(xiàn)有的有限元模擬方法的基礎上,對部分仿真模擬細節(jié)進行了改進,改進了水平荷載的施加方法,用\"等代層\"來模擬盾尾建筑空隙,用預設單元的剛度遷移來模擬盾構的推進過程。通過對某地鐵隧道盾構施工過程的模擬,分析了盾構推進過程中地表土體的位移與變形,計算得到的隧道橫斷面和隧道縱向地面沉降分布曲線與實測數(shù)據(jù)比較接近,結果證明了模擬方法是可行的。

在綜合考慮了現(xiàn)有的有限元模擬方法的基礎上,對部分仿真模擬細節(jié)進行了改進,改進了水平荷載的施加方法,用\"等代層\"來模擬盾尾建筑空隙,用預設單元的剛度遷移來模擬盾構的推進過程。通過對某地鐵隧道盾構施工過程的模擬,分析了盾構推進過程中地表土體的位移與變形,計算得到的隧道橫斷面和隧道縱向地面沉降分布曲線與實測數(shù)據(jù)比較接近,結果證明了模擬方法是可行的。

采用美國msc公司的大型通用有限元軟件marc對龍山淺埋大跨連拱隧道的施工過程進行數(shù)值計算,模擬隧道施工過程中圍巖與支護結構的力學行為,結果表明相鄰隧道的施工進度、支護方式都將影響隧道圍巖的穩(wěn)定性和支護結構的承載情況,得到一些有意義的結論,指導后續(xù)施工。

針對一座淺埋偏壓條件下的雙連拱隧道,分別按三導洞先墻后拱法和中導洞法對其施工過程進行了三維彈塑性有限元模擬分析。計算結果揭示了該條件下雙連拱隧道襯砌結構的受力和變形以及圍巖的塑性區(qū)分布都具有明顯的非對稱特性,襯砌內(nèi)側的拱部和內(nèi)外側仰拱承受了較大的拉應力而成為結構的薄弱環(huán)節(jié),中隔墻因在不對稱水平推力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)成為影響襯砌結構穩(wěn)定的關鍵因素,并在此基礎上對提高結構的穩(wěn)定性提出了建議。

用有限元強度折減法計算出的安全系數(shù)作為評價隧道圍巖穩(wěn)定性的指標,借助于ansys程序,使用莫爾-庫侖等面積圓屈服準則,計算嵩山隧道的安全系數(shù),通過分析比較確定最優(yōu)開挖方案;對隧道的開挖支護過程進行數(shù)值模擬,分析應力場、位移場、塑性區(qū)和支護結構內(nèi)力變化規(guī)律,為隧道工程施工提供理論指導。

結合廣州地鐵五、六號線區(qū)莊換乘地鐵車站大跨隧道的施工,通過數(shù)值模擬,對擬定的中導洞法和側導洞法兩種施工方案的動態(tài)施工力學過程進行模擬分析,通過計算結果的比較,為隧道的設計和施工方案的確定提供參考。

對隧道的整個施工過程進行數(shù)值模擬,通過分析地表沉降、圍巖塑性區(qū)發(fā)展變化趨勢及管棚和初期支護的受力情況,驗證了管棚預支護、超前小導管注漿加固能夠滿足工程控制地層變形的需要。研究成果對該工程的施工具有理論指導意義,對其他類似的工程也具有借鑒意義。

文章針對重慶地鐵一號線第八標工程段施工爆管漏水問題，提出了城市復雜環(huán)境條件下的軟土大跨超淺埋隧道施工方案，并運用ansys有限元方法進行數(shù)值模擬分析，驗證了該施工方案的可行性。

文章針對重慶地鐵一號線第八標工程段施工爆管漏水問題,提出了城市復雜環(huán)境條件下的軟土大跨超淺埋隧道施工方案,并運用ansys有限元方法進行數(shù)值模擬分析,驗證了該施工方案的可行性。