隧道全长粘结式锚杆有限元模拟分析研究

锚杆尤其是全长粘结式砂浆锚杆是隧道工程广泛应用的支护型式,但由于目前对全长粘结式砂浆锚杆支护作用力学机理认识不足,使其设计方法存在一定的局限性.针对某隧道工程,基于新型复合砂浆锚杆有限单元模型,采用非线性有限元分析了全长粘结式砂浆锚杆设计参数对支护效果的影响,并对隧道变形与塑性区分布规律进行探讨,从而为隧道支护设计提供了参考依据,完善了隧道全长粘结式砂浆锚杆支护的理论与方法.     

折型斜交削竹式洞门的三维弹塑性有限元分析

折型斜交削竹式隧道洞门是一种复杂的结构形式,需要采用三维弹塑性有限元分析才能得到精确的计算结果,为洞门的设计提供参考。采用等参8节点空间壳单元模拟洞口段衬砌结构,按变集度空间压力分布图式对衬砌结构施加土压力,仰拱类似于弹性地基板,采用弹性约束模拟边界条件。本文研究成果对折边斜交削竹式隧道洞门的工程设计具有一定的借鉴作用。     

邵怀高速雪峰山隧道初始地应力场研究

雪峰山隧道为深埋隧道,初始地应力场对围岩变形特性具有重要的控制作用.运用水压致裂法测试、室内Kaiser效应测试和有限元数值模拟等3种方法,对雪峰山隧道初始地应力场进行了研究,并对雪峰山隧道的初始地应力场作出了较准确的判断,为隧道的设计与施工提供了可靠的依据.对3种方法进行了对比分析.     

傍山隧道棚洞式洞门设计

依托国道111安岭梁隧道实际地形与岩性特征,对傍山隧道提出并采用新型景观性棚洞式洞门设计.有限元模拟计算表明,棚洞结构变形及受力较合理,能够满足相关规范的安全性要求.     

建筑物下大跨度浅埋地铁隧道施工技术

南京地铁一期工程鼓楼站～玄武门站区间停车线隧道,埋深浅,围岩差,隧道断面大,且隧道穿过的地表有楼群建筑物。针对上述特点,提出了相应的浅埋暗挖工法,并采用有限元进行模拟分析,为设计、施工提供参考。     

单洞四车道特大断面公路隧道位移性状参数敏感性分析

为分析单洞四车道特大断面公路隧道位移性状参数敏感性,以正交试验设计为基础,设计了物理力学参数变化对位移的影响程度进行研究的数值试验方案.基于二维平面应变弹塑性有限元方法,对Ⅴ级围岩双侧壁导坑法四车道隧道施工过程进行了多工况数值模拟,得出了围岩参数对隧道位移性状的敏感性程度,可为大断面隧道结构计算提供依据.     

大断面公路隧道断面形状数值分析与研究

在岩石力学基本原理和新奥法基本思想的指导下,利用有限元分析软件对不同扁平率下的坦三心圆形洞室进行了有限元数值模拟分析,得出大断面隧道的扁平率控制范围,为今后大断面隧道设计、施工方法的优选提供参考。     

邻近桥桩隧道施工监控量测方案优化

基于施工现场实际情况、地质勘探资料和相关的设计资料,通过采用大型有限元软件Ansys对邻近桥桩隧道的施工过程进行模拟,分析了浅埋暗挖法施工对地表及桥桩的影响,根据分析结果优化了隧道施工现场的监控量测方案.为今后相似工程的施工及监控量测提供了借鉴和参考；此外,通过将数值模拟结果和施工现场的监测数据进行对比,验证了数值模拟结果的可靠性.     

过街通道近距离上穿既有地铁区间隧道的数值分析

随着城市轨道交通网络的快速发展,地下空间的开发利用规模不断扩大,地下工程的设计施工受到广泛关注。以深圳某过街通道上穿既有地铁区间隧道工程为背景,介绍了顶管法施工工艺,并应用有限元软件对施工过程进行数值模拟,计算表明顶管法施工导致既有地铁隧道产生较大变形,因此需采用其他辅助加固措施。对加固后的施工工况数值模拟,结果表明既有隧道及地面变形明显变小。     

悬索桥隧道式锚碇设计及结构性能分析

介绍了四渡河悬索桥宜昌岸隧道式锚碇的设计概况,并基于实测综合确定的岩体参数,用三维弹塑性有限元法对包括下部公路隧道施工、隧道锚开挖、浇注、预应力施加、挂缆等全部工序进行了模拟,通过数值超载分析了隧道锚的结构性能及围岩的稳定性,为悬索桥隧道锚的设计提供了可靠依据。     

盾构隧道橡胶密封垫力学性能试验及数值分析

为解决盾构隧道橡胶止水密封垫的数值分析难点,突破以工程类比法及经验法为主的密封垫防水性能设计的局限性,采用显式有限元分析方法对密封垫的压缩过程进行三维模拟,并将分析结果与力学试验对比,同时对影响橡胶密封垫力学性能的多种因素进行分析。主要得出以下结论： 1）有限元模拟结果与试验结果具有一致性,验证了本文方法的有效性; 2）对橡胶硬度和密封垫开孔率等因素进行分析,橡胶硬度越大,开孔率越低,则橡胶密封垫越硬,越难压缩。     

某高速公路隧道分步开挖数值模拟

隧道开挖过程中,确定设计参数的合理性,以及确定所选用的施工方法能否保证隧道围岩的稳定具有重要意义。本文以张涿高速东马各庄隧道为依托,采用有限元计算软件对隧道分布开挖行为进行数值模拟,分析开挖后隧道的位移场、应力场,并与实际监测数据进行对比,判断隧道的开挖方式、支护方式与时间是否合适,对类似工程提供参考依据。     

地铁区间隧道施工过程动态模拟分析

通过有限元对CRD工法及其相关辅助工法进行隧道开挖模拟分析,总结了隧道地表沉降规律等,为沉积层中地铁区间单线双洞隧道在软弱围岩且小间距条件下,进行浅埋暗挖法设计施工提供了依据。     

苏埃通道后配套段结构断面受力分析

后配套是保障盾构隧道顺利实施的重要条件之一。以汕头苏埃隧道为例,采用MIDAS有限元软件,建立后配套结构的二维平面模型,采用荷载-结构法进行断面结构的有限元数值模拟分析。分析了后配套结构的应力分布情况,为苏埃通道后配套截面设计提供可靠的数据支持,指导设计工作。     

既有隧道改扩建工程方案研究

目前关于既有隧道改扩建的研究较少,大多凭借新建隧道的设计、施工经验进行改建.以福建省福州市二环路金鸡岭隧道扩建为依托,并结合隧道现状,拟定多个方案进行数值模拟比选,研究成果可为类似的隧道设计施工提供参考.     

浅埋偏压连拱隧道洞口段围岩施工的力学响应分析

以某高速公路一座浅埋偏压连拱隧道为背景,在考虑洞身浅埋偏压和洞口仰坡耦合作用的条件下,采用Marc有限元程序对其洞口段隧道进行了动态施工模拟,系统研究了洞口段隧道围岩塑性区的分布和发展、正应力和剪应力的集中与转移,得出了偏压连拱隧道旌工的力学响应规律.研究结果对同类隧道的设计和施工具有参考和借鉴意义.     

邵怀高速雪峰山隧道初始地应力场研究

雪峰山隧道为深埋隧道，初始地应力场对围岩变形特性具有重要的控制作用。运用水压致裂法测试、室内Kaiser效应测试和有限元数值模拟等3种方法，对雪峰山隧道初始地应力场进行了研究，并对雪峰山隧道的初始地应力场作出了较准确的判断，为隧道的设计与施工提供了可靠的依据。对3种方法进行了对比分析。     

软弱围岩小净距公路隧道贯通段施工技术研究

依托108国道(南村～石门营段)改建工程南村隧道贯通施工为基础,介绍了针对于软弱围岩小净距隧道贯通段施工技术研究,通过有限元模拟,提出采用超前小导管,在隧道贯通体上方形成空间交叉的棚架结构,以增加隧道贯通段的围岩自稳能力.在传统隧道贯通施工的基础上,提出了四台阶CD法并取消临时中隔壁落底技术,加之同时采取减振爆破设计,减少了对周边围岩的爆破振动,最终实现了隧道的安全贯通,为特殊地质条件下的隧道贯通施工,积累了宝贵经验.     

靠椅山隧道边沟隆起段原因分析与安全性评价

隧道作为一种复杂的地下结构物,受到设计、施工、材料以及地质环境变化的影响,在运营期间不可避免会产生各种病害,其中影响最大的是隧道的结构性病害。以靠椅山隧道边沟隆起突泥为工程背景,结合现场地质调查与该隧道设计施工及竣工验收等相关资料,初步给出边沟隆起的地质与设计原因。采用有限元数值模拟的方法,对比有仰拱隧道与无仰拱隧道的受力与位移状况,计算出衬砌截面安全系数,反映隧道目前的安全状况,为隧道的处治设计提供依据。     

地面堆载下盾构隧道不同加固方法的加固效果研究

为研究地面堆载作用下不同加固措施对盾构隧道管片的加固效果,采用有限元进行模拟,设计一组室内模型试验,将相同工况下试验与有限元得到的隧道沉降与变形结果进行对比,以验证有限元模型的可靠性。使用验证后的有限元模型模拟隧道周边注浆加固、内钢圈加固与UHPC加固,分析在地面堆载工况下隧道的沉降与管片变形情况。有限元结果表明： 1）采用注浆方法对隧道周边土体进行加固,可以使隧道在堆载作用下的竖向变形比未加固时的竖向变形减小很多,且对隧道沉降有一定抑制作用; 2）采用内钢圈与UHPC加固隧道内壁,可以明显降低隧道在堆载作用下的竖向变形,但对隧道沉降影响较小。