水下隧道合理覆盖层厚度的有限元模拟研究

水下隧道覆盖层厚度目前基本上是凭经验确定的,采用不同的经验公式得到的计算结果差异很大。文章针对目前情况提出了采用有限元的求解方法,并结合公路隧道施工规范,模拟了拟建的重庆朝天门两江隧道在不同隧道覆盖层厚度时的拱顶位移和拉应力的分布及大小。通过与标准隧道的比较,得出了该隧道的合理覆盖层厚度,对同类工程有一定的参考价值。     

黄土连拱隧道两主洞开挖面合理间距研究

山区隧道由于受地形及展线限制,一些较短的隧道常常选用连拱结构型式。通过黄土连拱隧道的三维弹塑性数值模拟,分析了在左洞施工后,右洞施工对左洞的影响规律。对于本工程,黄土连拱隧道的两洞开挖面的合理距离为30 m。推广而言,对于黄土连拱隧道,两洞的开挖距离应为单洞跨度的3倍。     

地下空间扩建型式研究

利用ANSYS有限元分析软件.依托重庆渝中区鹅岭隧道扩建工程,利用数值模拟方法,针对单侧扩建、双侧扩建、右侧小净距扩建,以及左侧小净距扩建四种扩建型式,分别计算分析了隧道结构的稳定性及围岩的受力和变形情况,并结合隧道所在区域的工程地质及交通等具体情况,在综合对比研究的基础上,确定了单侧扩建为该隧道的最佳扩建型式.通过理论与具体工程相结合,提出了地下空间扩建的合理结构型式,为类似工程在结构选型上提供了理论依据.     

浅埋隧道单侧扩建施工方案优化

目前国内外常见隧道扩建施工大都采用传统新建隧道的施工方法,但由于传统开挖方法忽略了原隧道衬砌对围岩的长期支撑稳定优势,降低了施工效率。依托重庆渝州隧道扩建施工实例对扩建优化施工方案进行了深入研究,提出了浅埋隧道单侧扩建优化施工方案,即横向采用合理拱轴线开挖,纵向采用跳槽开挖的新方法。通过现场监控量测和ANSYS三维有限元模拟还原施工全过程进行对比分析。采用优化施工方案时,随着开挖掌子面的推进,原隧道衬砌受压应力计算值增大,纵向跳槽开挖时未拆除的原隧道衬砌能够发挥柱的作用,承担因跳槽开挖而产生的围岩压力,可有效提高施工安全稳定性。横向采用合理拱轴线开挖,使得开挖后围岩压力传递更加合理,并显著降低了初期支护结构拉应力和一定程度上增加了初期支护结构压应力。数值计算结果及现场监控量测数据对比显示,浅埋隧道单侧扩建开挖方案优化后拱顶位移比现状开挖方式小约16%～20%,且拱顶基本不出现受拉区,证明优化后的开挖方案在地下工程开挖卸荷时改变了原围岩的应力路径,能够充分调动围岩的自稳能力。故采用优化施工方案不但能够减少拱顶沉降,降低衬砌的拉应力,还能在保证施工安全的同时缩短施工工期,为今后的类似隧道扩建工程提供借鉴。     

考虑结构性的土体本构模型的建模方法

土体的结构性模型是土力学的核心问题.本文根据不同的模型理论和方法,把土体的结构性模型分为复合体本构模型、微观力学本构模型和土体的塑性理论模型,并对各个模型的研究现状、建模的思路与实质进行研究.     

浅埋偏压黄土连拱隧道施工方案有限元数值模拟

双连拱公路隧道在平面线路、洞口位置的选择上较分离式隧道自由度大,在一些中短隧道建设中,往往采用双连拱隧道结构形式。结合山西省离石黄土连拱公路隧道,进行黄土连拱隧道的关键施工力学问题研究:正洞上下台阶法与侧壁导洞法施工方案比较研究;先左洞(靠山一侧)施工方案和先右洞施工方案的对比。计算结果表明对于偏压黄土连拱隧道应采用先开挖靠山一侧的侧壁导洞法进行施工。     

公路隧道环保型假拟洞口的计算机模拟研究

以宁(南京)淮(安)高速公路老山公路隧道为依托,对洞口假拟洞口方案的设计和施工情况,选用代表性断面计算,采用有限元强度折减法进行洞口稳定性分析,计算机模拟结果表明采用假拟洞口方案更有利于洞口的稳定。     

环保型傍山隧道结构研究

为了保护南京老山二号公路隧道右线傍山段的自然环境，采用锚喷支护与棚洞结构相结合的傍山隧道结构形式，形成互为补充的完整受力体系和边坡防护工程，减小了刷坡范围。通过棚洞顶按一定坡率回填，种植树草，可有效地绿化洞口边仰坡。平面应变弹性数值模拟分析结果表明：该结构的变形与受力是合理的，在安全上均能满足相关技术规范。提出了该结构的合理施工方法。在路线傍山布置地段，构造物应顺应地形，提倡设置棚洞、半隧道，以达到保护边坡和自然环境的目的。     

基于环境保护的大跨棚洞结构型式优化研究

随着社会的进步，公路隧道环保型建设技术日益受到重视。本文提出在隧道进出口边坡段、傍山路线段设置半隧道或棚洞结构，以最大限度减少植被破坏并保持山体稳定；同时提出五种棚洞结构型式，并采用ANSYS有限元软件分别计算其结构的弯矩、轴力、剪力；从受力合理性看，全拱式棚洞为最优方案。     

超前支护桩桩后EPS垫层优化设置的数值模拟

出于减小高切坡超前支护桩桩身荷载、优化超前支护桩设计的目的,提出在超前支护桩后设置聚苯乙烯泡沫(EPS)垫层.运用数值模拟方法,进行了超前支护桩后设置不同厚度、不同类型的EPS垫层情形下的敏感性分析.结果表明:设置EPS垫层后,桩身所受土压力、最大弯矩、最大剪力及桩顶位移均显著减小,在0～0.8 m垫层厚度范围内,随着...