基于Plaxis3D的大断面、小净距隧道开挖全过程数值分析方法

截至目前, 浙江省双向八车道小净距公路隧道的设计建造案例并不多, 富阳市大盘山隧道出口段 (双向八车道, 开挖宽度 21.3m, 开挖高度 14. 16m, 最小净距约 10m) 作为大断面小净距隧道的典型代表, 洞口段又存在较长距离的含砾粉质黏土, 因此有必要针对该工程开展断面小净距隧道开挖全过程的数值分析, 为工程设计和施工提供重要参考, 以期为浙江省同类隧道设计施工提供工程经验积累。     

净距变化时的大偏压隧道施工力学特性研究

由于大偏压复杂的地形、地质条件,以及小净距隧道结构型式的特殊性,通过基于隧道仅考虑常规支护,运用ABAQUS有限元软件分析了大偏压小净距隧道在净距变化时的受力与变形规律。研究表明:净距的变化对隧道中间岩有着非常明显的影响,对隧道偏压的影响并不明显;且临近中间岩处衬砌的轴力随着净距的加大而逐渐变小;研究结论确定了8 m为合理净距,同时当净距大于1倍洞跨时双洞隧道呈相互独立、互不干扰趋势,各项指标不再随净距改变而发生明显的变化。     

小净距隧道近接施工力学影响研究

随着城市经济和交通的日益增长,小净距隧道逐步得到了广泛的应用。为了保证小净距隧道在近接施工条件下的结构受力安全,确保施工过程的隧道结构变形和受力的安全性,小净距隧道近接施工力学影响分析则尤为重要。以数值模拟为分析手段,对不同洞净距下两圆形隧道的近接施工进行模拟,详细研究了隧道净距对隧道近接施工的影响程度。研究成果可用以指导小净距隧道近接施工的设计,同时也为类似工程的建设提供参考依据。     

爆破震动条件下小净距隧道合理净距研究

为深入研究爆破震动条件下小净距隧道合理净距问题,结合横岭底隧道的工程实际情况,重点分析了小净距隧道合理净距的取值影响因素,采用现场测试手段研究了后行洞爆破震动的影响情况,在此基础上利用数值模拟手段分析了不同净距隧道施工过程中的塑性区分布情况,从而综合确定了小净距隧道的合理净距,为类似工程提供了借鉴。     

大断面小净距隧道力学行为研究

采用数值模拟方法,探讨大断面小净距隧道的力学特性,在相同条件下建立三车道和两车道小净距隧道模型,从围岩位移、隧道衬砌内力、塑性区域分布等几个方面对两种小净距隧道进行对比,充分体现大断面小净距隧道力学特点,对大断面小净距隧道的设计与施工有一定的借鉴意义。     

交叉隧道不同接近度对既有隧道稳定性的影响研究

以隧道位移及衬砌应力增量为控制标准,通过建立不同净距的正交下穿数值模型,分析新建隧道不同净距(0.25D、0. 5D、0.75D、1.0D、1.25D)正交下穿施工对既有隧道的位移及应力增量变化,判断既有隧道结构的稳定性,结果表明:不同净距下穿过程中对既有隧道的影响范围基本一致,主要集中在新建隧道中线左右20m,最大竖向沉降随着净距的增大呈现先增大达峰值后减小的趋势,采用经典高斯曲线拟合得出经验沉降槽宽度系数;下穿施工过程中既有隧道的横向应力增量先为压应力增量,最终表现为压应力增量,纵向应力增量始终为压应力增量,随着两隧道净距的减小,拉压应力增量增大,通过拟合得出应力增量与隧道净距的变化关系,合理预测不同净距下既有隧道的应力变化。     

节理软弱围岩中浅埋大跨双线隧道最小安全净距研究

小净距隧道因其地形适应性强、线路灵活而得以大量应用.最小安全净距是控制小净距隧道线路设计的关键指标,也是影响隧洞施工安全的主要因素之一.依托苏州高新区某浅埋大跨小净距隧道工程,采用平面应变有限元法,考虑软弱节理围岩各向异性本构特征,分析净距大小对中夹岩塑性点分布、隧道和地层变形、支护结构内力的影响规律,提出最小安全净距...     

浅谈九曲小净距隧道的施工

小净距隧道由于隧道净距小．施工时双洞相互影响较大,对隧道围岩特别是中夹岩岩体稳定性有很大的影响。因此,探讨安全、合理、经济的高速公路小净距隧道施工方法十分必要。以九曲小净距隧道为例．介绍小净距隧道的超前支护、洞身开挖、中央岩柱加固、锚喷支护、监控量测等关键工序的施工方法和技术要点。     

偏压小净距隧道开挖方式优化的研究

为研究不同开挖方式对偏压小净距隧道的影响。本研究以重庆杨家坪隧道工程为依托,运用Midas GTS NX软件对其建立有限元模型,研究偏压小净距隧道的不同开挖方式在中岩墙加固前后对围岩应力、拱顶沉降和仰拱隆起等方面的影响。研究结果表明:对小净距隧道的中岩墙进行注浆加固,提高了土体强度,避免了中岩墙错动。在小净距隧道中岩墙开挖的各种方法中,采用CD法开挖的水平位移、拱顶下沉和仰拱隆起均优于CRD法和环形开挖留核心土法的。采取CD法开挖偏压小净距隧道可有效减小后行洞开挖对先行洞的影响。     

基于ANSYS确定小净距隧道合理净距的数值模拟

随着小净距隧道在工程实际中的应用,小净距隧道合理净距的确定成为工程所要解决的首要问题,应用二维弹塑性有限元方法,针对丹东大荒沟隧道的工程实例,对不同净距下小净距隧道围岩的位移、应力、塑性区进行模拟分析,并应用有限元强度折减法确定出不同净距下隧道的安全系数,最后通过隧道中心岩柱的塑性区是否贯通和安全系数的突变来确定小净距隧道的合理净距。     

某小净距隧道施工开挖数值模拟分析

某隧道为独立双洞单向行车各3车道隧道,该隧道与另外一公路连接段工程A、B线匝道隧道构成立体交叉,两隧道二次衬砌的最小净距仅190cm。根据施工顺序讨论后建连接道隧道对既有隧道的影响。通过扰动周围的土体,使周围土体的应力-应变发生新变化规律,从而掌握小净距隧道围岩和支护结构的稳定和安全程度。研究结果对立体交叉小净距结构的应力-应变规律具有作用。     

超小净距双线隧道掘进对先建隧道的影响

南昌地铁2号线在赣江东岸某区间的上下行隧道存在超小净距段,超小净距对双线先后施工产生的影响目前还不清楚。通过3D实体弹塑性模型对两条隧道的超小净距段进行了数值仿真分析。结果表明:先建隧道衬砌水平方向中轴线上的总应力最大;新建隧道掘进对先建隧道的变形扰动存在滞后性,最大位移发生在开挖断面后方,同时开挖扰动存在最大限值;新建隧道掘进使得先建隧道衬砌在靠近开挖侧水平轴线以上部分变形最大、应力增量最大,呈现向开挖侧弯曲的现象;新建隧道掘进对先建隧道的内力扰动存在超前性,即开挖面前方某段距离内隧道的内力增量最大。     

浅埋小净距后行盾构掘进控制和变形分析

为研究小净距段后行盾构掘进引起先行隧道变形的规律,验证预先施做隔离桩对控制变形的实际效果,以某国红线轻轨盾构通过Herzl街浅埋小净距为例,详细阐述后行盾构掘进控制措施。通过对监测数据和掘进参数分析对比,得出:①小净距后行盾构掘进导致先行隧道产生不均一的水平方向位移,靠近后行隧道一侧位移远大于远离后行隧道一侧;②先行隧道位移过程中依次经历缓慢变形,急剧突变,峰值持续,明显回缩和趋势稳定5个阶段;③隧道间施做隔离桩可减小后行盾构掘进对先行隧道的影响,表现为减缓位移趋势和降低位移峰值;④后行盾构掘进合理参数选择对控制先行隧道位移至关重要。     

扩建小净距公路隧道施工力学分析

利用有限元模型分析了扩建小净距隧道在不同净距下隧道围岩、中夹岩柱、锚杆及初衬的受力特征。研究结果表明:扩建小净距隧道围岩的屈服区主要集中在拱脚部位,拱脚部位的隧道支护结构应有所加强,当净距大于1/2 B时,中夹岩柱受力状态受净距的影响很小;隧道外侧锚杆轴力约为内侧锚杆轴力的4～5倍。     

FLAC3D在大荒沟隧道最小净距确定中的应用

FLAC软件可广泛地应用于岩土工程的设计与计算,以鹤大高速公路桓仁新开岭至丹东古城子段大荒沟隧道为工程背景,应用FLAC3D软件对大荒沟隧道的最小净距进行了模拟与确定。通过对Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩下不同净距的浅埋隧道进行数值模拟,得出了不同围岩级别下的小净距隧道在施工过程中围岩的变形规律和变性规律之间的相似性。通过对中间岩柱的变形与塑性区破坏规律分析,得出了最小净距的工程设计参考值。为小净距隧道的发展和施工设计提供了较确切的参考数据和理论依据。     

软弱破碎地层偏压小净距隧道群施工力学响应研究

软弱围岩条件下,偏压小净距隧道群施工极易诱发围岩失稳,造成施工安全事故。 以大山隧道工程为依托,基于有限元分析软件 ABAQUS建立数值模型,研究地层条件、隧道净距以及隧道埋深等因素对软弱围岩条件下偏压小净距隧道群施工的影响,分析施工诱发的围岩变形规律及其受力特点。研究表明:由于地层偏压的影响,小净距隧道施工引起的围岩变形规律具有显著的非对称性特点;在竖向位移和水平位移叠加的情况下,左右两侧机动车隧道顶部呈现更大范围W形沉降槽;围岩条件越差,隧道埋深越小,净距越小,隧道施工诱发的围岩变形越大;围岩的力学性质直接影响衬砌结构的受力状态,靠近中夹岩处的衬砌结构受力状态更不利。     

高速公路隧道环境对驾驶员心理影响

高速公路隧道是公路极具特殊性的路段,交通事故易发且后果严重,本文通过研究隧道进口、洞内及出口段环境对驾驶员心理的影响,为高速公路隧道的安全管理与设计提供了参考依据,对预防隧道交通事故具有指导意义。     

鹤上隧道震动测试研究

结合大断面小净距隧道的实际施工,后行洞爆破时,对先行洞中夹岩部分和与后行洞对应的未开挖部分进行爆破震动监测对比,得出在大断面、小净距隧道爆破中的一般规律,为类似工程提供参考,并为大断面、小净距隧道爆破震动的研究提供了重要的参考价值。     

基于运行速度的隧道行车安全分析研究

特长隧道一旦发生交通安全事故将会造成严重的经济损失和社会影响,分析特长隧道的车速分布对研究特长隧道的行车安全具有重要的意义。以某隧道为研究对象,通过现场实测小车的行车速度,得到了以下主要的结论:隧道入口处车速分布在74～89km/h,存在一定的超速行为;由于驾驶员不能及时看清隧道内的交通情况,车辆在隧道过渡段具有明显的降速过程;驾驶员在隧道中间段的行车速度比过渡段有一定的增加;驾驶员长时间在隧道内行车的压抑心理得到释放,车辆在隧道出口段存在严重的超速行为。指出了隧道出入口是特长隧道行车安全的危险断面,采取降速限速的交通安全措施对改善隧道的行车安全具有重要意义。     

城市隧道出入口视觉适应性研究

车辆由城市道路进入城市隧道时,驾驶员的视觉环境变化较为剧烈,行车环境的突变是城市隧道成为事故多发路段的重要原因之一。采用行车实验与理论分析相结合的方法,研究了城市隧道出入口驾驶员的生理特性,分析了隧道出入口亮度变化、视觉适应性对隧道入口障碍物视认距离的影响。研究结果表明：城市隧道进口一般路段瞳孔直径稳定在1.8mm左右,暗适应区间瞳孔直径从约1.9mm变化到约4.7mm,到完全适应时稳定在4.5mm左右,直至出口位置。