更新日期: 2022-08-11

有限元法在软土浅埋隧道施工过程的动态模拟中的应用

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有限元法在软土浅埋隧道施工过程的动态模拟中的应用 4.8

对于软土浅埋隧道,由于其所处地质条件复杂,因而对于其开挖稳定性分析一直是一个难点。阐述了如何应用有限元法对施工过程进行动态模拟,和在模拟中所遵循的原则,应注意的问题等,最后用工程实例加以说明。

浅埋偏压连拱隧道施工过程有限元分析

浅埋偏压连拱隧道施工过程有限元分析

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对于浅埋偏压连拱隧道洞口软弱围岩段,采用三导洞配合台阶法施工是可行的。其施工顺序采用先浅埋一侧隧道再深埋一侧隧道。在施工过程中,中墙不会因为地表的偏压和不对称施工而产生过大变形,从而影响中墙的稳定性。在施工中及时施作初期支护有利于控制围岩变形,进而满足围岩稳定和施工安全。当地形较低一侧埋深较浅时,应采用人工回填土的方式来增大覆盖层厚度,以便满足隧道进洞的最小埋深,同时应采用管棚加固围岩。

浅埋偏压隧道施工过程数值模拟研究   浅埋偏压隧道施工过程数值模拟研究   浅埋偏压隧道施工过程数值模拟研究  

浅埋偏压隧道施工过程数值模拟研究  

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近年来随着经济的快速发展,大跨偏压隧道在土木工程中应用越来越多。受地质环境影响,大跨隧道常常会处于浅埋、偏压状态。因此,如何利用先进施工技术保证大跨隧道的安全成为工程界普遍关注的问题。本文以50省道莲都段路湾隧道偏压段为背景,利用有限元flac^3d软件,对双侧壁导坑法和预留核心土台阶法合理施工顺序进行模拟分析,得出合理的开挖方法。

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浅埋隧道施工监测与三维有限元仿真模拟

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浅埋隧道施工监测与三维有限元仿真模拟 4.5

以昆仑隧道施工监测为研究对象,通过对隧道施工中的监控测量结果分析,得到了浅埋隧道施工期间围岩的变形规律,为围岩稳定提供了可靠信息,保证了隧道施工的安全。并通过三维仿真分析成果与隧道围岩位移实测值的比较,数值模拟分析得到的施工过程中隧道围岩位移场变化规律基本与实际相符合,验证了数值模拟结果的可靠性,便于更好地开展施工监控和施工指导工作。

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殷家岩隧道施工过程有限元模拟与分析

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殷家岩隧道施工过程有限元模拟与分析 4.8

对殷家岩隧道施工过程进行了二维弹塑性有限元分析,得到了联拱隧道在分步开挖时地表沉降、拱顶位移及支护结构的应力变化情况,并得到了几点有意义的结论,为宜长高速殷家岩隧道所采用施工方法及监控量测测点埋设提供了科学依据和施工指导。

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结合河南某高速公路浅埋隧道实际工程,在现有隧道施工过程动态监测与数值模拟的基本理论方法的基础上,建立三维有限元模型研究了浅埋隧道施工过程中围岩位移变化规律。通过仿真成果与隧道围岩位移实测值的比较,认为数值模拟分析中得到的施工过程中隧道围岩位移场变化规律基本与实际相符合,从而便于更好地开展施工监控和施工指导工作。

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有限元法在模拟强夯施工过程中的应用研究

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有限元法在模拟强夯施工过程中的应用研究 4.7

强夯法是我国目前地基处理中采取的一种主要加固方法,因其具有高应力、动荷载、瞬时性的特点而受到广大人员关注。文章主要通过有限元数值模拟的方法,基于midas/gts有限元软件对强夯过程中的荷载施加过程以及施工后的地基土的变形进行了相关研究,结果表明有限元法能很好的模拟落锤瞬间时地基土的动力响应,对类似工程有借鉴意义。

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浅埋偏压连拱隧道施工过程数值模拟分析

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浅埋偏压连拱隧道施工过程数值模拟分析 4.4

不同的施工方案对浅埋偏压连拱隧道结构、围岩的受力特征和稳定性有不同的影响,通过采用midasgts有限元软件对广东省某连拱隧道施工顺序进行数值模拟研究,重点研究施工方案对隧道沉降、中隔墙应力状态、围岩塑性区的影响。

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浅埋偏压双连拱隧道施工顺序的有限元数值模拟分析 4.7

以某高速公路中的一浅埋偏压双连拱隧道为工程背景,运用midas/gts有限元软件,对其施工过程进行三维弹塑性分析。分别就三导洞施工方法中的\"先外后内\"和\"先内后外\"两种施工顺序下的施工过程进行数值模拟,重点分析围岩的变形与应力、初期支护应力的分布规律,中隔墙的应力变化,以及围岩塑性区的分布,进一步研究浅埋偏压情况下连拱隧道的稳定性,为后续设计和施工提供技术指导。

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盾构隧道施工过程的有限元分析 4.5

盾构隧道开挖过程中周围土体应力重分布以及衬砌结构与土体相互作用,是盾构施工过程中地层扰动的内在原因,是有限元分析的关键因素,本文针对软土地区的特点,利用大型通用有限元软件abaqus对盾构隧道施工过程进行了有限元模拟,并通过一实际问题的计算表明本文所用的计算方法是有效可行的

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针对公路隧道施工过程中围岩应力应变的复杂变化过程,本文基于三维有限元分析法和隧道施工动态监测,研究了泉(州)至三(明)高速公路smal3合同段曹源隧道洞身开挖过程中围岩应力、位移变化规律,研究结果可为隧道动态化设计、施工等提供参考。

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本文简述了浅埋隧道的施工工艺,以实际工程为对象,运用flac3d软件,对城市浅埋隧道的分步开挖的施工过程进行模拟,分析了岩层竖向位移,为建立合理开挖措施与坍塌应急预案提供了一定的参考价值。

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以大隔尖隧道工程为依托,利用ansys有限元软件建立动态施工力学模型,弄清了开挖过程中洞室周边围岩应力大小和分别规律、拱顶下沉、洞周收敛随时间和开挖工况的变化情况,为实际施工方案制定提供了一定理论支持。

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浅埋大跨黄土隧道施工过程数值模拟及位移监测 4.7

以洛阳周山大跨度黄土隧道浅埋段为工程背景,建立三维数值模型对施工过程地层变形及支护受力进行分析,结果表明:地层中的水平位移与其沉降位移相比量值较小。地层中位移大部分发生在支护封闭之前阶段,拱顶和地表沉降在支护封闭之前的位移分别占其总位移的81.5%和70.5%。支护结构最大拉应力在拱顶,且在支护闭合以后迅速增长并很快趋于稳定。在隧道施工过程中进行了地中竖直及水平位移监测,基本规律与计算结果较为一致。

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连拱隧道施工全过程有限元模拟

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连拱隧道施工全过程有限元模拟 4.7

文章以浙江省某高速公路连拱隧道为工程背景,应用ansys有限元程序对其施工全过程进行了研究,得出隧道围岩、喷混凝土、锚杆、中隔墙的应力、应变、位移随施工过程的分布规律。另外,通过采用不同的支护方式和不同的开挖顺序的模拟,得出了应力、应变和位移的变化规律。其结论可为连拱隧道的设计、施工提供参考。

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采用有限元数值分析方法对新宝塔山隧道浅埋段施工过程进行模拟,得到开挖过程中每一步围岩的位移场、应力场、塑性区的变化以及支护结构的内力。通过对计算结果的分析对隧道施工过程中围岩的状态进行预测,进而指导施工方案、支护方法、开挖顺序的确定,同时通过对支护结构内力的分析判断其设计参数是否合理可行。分析结果表明:隧道开挖过程地面沉降量较大,拱脚会出现较大塑性区,支护结构内力均较小,支护结构设计参数选择是合理的。

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在综合考虑了现有的有限元模拟方法的基础上,对部分仿真模拟细节进行了改进,改进了水平荷载的施加方法,用\"等代层\"来模拟盾尾建筑空隙,用预设单元的刚度迁移来模拟盾构的推进过程。通过对某地铁隧道盾构施工过程的模拟,分析了盾构推进过程中地表土体的位移与变形,计算得到的隧道横断面和隧道纵向地面沉降分布曲线与实测数据比较接近,结果证明了模拟方法是可行的。

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采用美国msc公司的大型通用有限元软件marc对龙山浅埋大跨连拱隧道的施工过程进行数值计算,模拟隧道施工过程中围岩与支护结构的力学行为,结果表明相邻隧道的施工进度、支护方式都将影响隧道围岩的稳定性和支护结构的承载情况,得到一些有意义的结论,指导后续施工。

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针对一座浅埋偏压条件下的双连拱隧道,分别按三导洞先墙后拱法和中导洞法对其施工过程进行了三维弹塑性有限元模拟分析。计算结果揭示了该条件下双连拱隧道衬砌结构的受力和变形以及围岩的塑性区分布都具有明显的非对称特性,衬砌内侧的拱部和内外侧仰拱承受了较大的拉应力而成为结构的薄弱环节,中隔墙因在不对称水平推力作用下发生偏转成为影响衬砌结构稳定的关键因素,并在此基础上对提高结构的稳定性提出了建议。

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用有限元强度折减法计算出的安全系数作为评价隧道围岩稳定性的指标,借助于ansys程序,使用莫尔-库仑等面积圆屈服准则,计算嵩山隧道的安全系数,通过分析比较确定最优开挖方案;对隧道的开挖支护过程进行数值模拟,分析应力场、位移场、塑性区和支护结构内力变化规律,为隧道工程施工提供理论指导。

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大断面浅埋隧道施工不同工法数值模拟 4.6

本文以广州市轨道交通五号线右线淘金~区庄区间隧道为背景,采用有限差分软件flac3d对大断面浅埋隧道的cd法、左右两次施工、全断面施工三种施工工法进行了数值模拟,分析比较了三种施工工法在不同工序下的地表沉降量、围岩竖向应力场以及支护竖向应力的变化.研究结果表明:在相同支护措施下,cd法产生的地表沉降和塑性区最小,开挖在二衬中产生的应力非常小,表明二衬在工程中发挥了很好的作用.

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结合广州地铁五、六号线区庄换乘地铁车站大跨隧道的施工,通过数值模拟,对拟定的中导洞法和侧导洞法两种施工方案的动态施工力学过程进行模拟分析,通过计算结果的比较,为隧道的设计和施工方案的确定提供参考。

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王连科

职位:建设项目环境影响评价

擅长专业:土建 安装 装饰 市政 园林

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