公路隧道爆破振动数值模拟分析

以高速公路某隧道为例,建立爆破振动数值模拟模型并进行了分析,得到后行洞爆破对先行洞初期支护产生的一般影响规律,从而确定先行洞的初期支护参数,以保证隧道初期支护的质量和安全。为类似隧道工程的设计和施工提供参考。     

地表爆破振动对已建隧道影响分析

为了研究地表爆破对下方已通车大跨度隧道的影响,结合福州大学阳光学院新区建设爆破实例,采用三维动力有限元数值模拟方法,通过调整地表爆破荷载,分析下方高速公路马尾隧道二次衬砌的在3种不同工况下的爆破振速及应力分布规律。经过计算分析,针对不同区段提出了衬砌受力最不利的位置以及建议的施工爆破振动的控制值,对实际爆破施工及隧道监控有指导意义,也可作为类似工程的借鉴。     

新建隧道爆破开挖对周围道路及边坡产生动力影响分析

以柳家村隧道工程为依托,运用FLAC3D分析软件建立三维计算模型,选取距离隧道洞口 6,33m两处关键截面,分析新建隧道采用三台阶爆破开挖时对临近边坡、省道及村道的动力影响.结果表明:爆破开挖对村道的影响最小;开挖隧道洞口时,洞口上部边坡处的断面最危险,最大振动速度十分接近规范允许值;当隧道开挖到33m,且进行上台阶爆...     

爆破震动对小净距隧道影响的数值分析

小净距隧道后行线的爆破施工会对先行线的初期支护结构产生震动影响.为了研究该影响,笔者结合湖南省某隧道,对小净距隧道后行线的爆破施工进行数值模拟,计算了不同净距时,隧道先行线不同断面、不同位置的衬砌单元主应力及质点的震速,整理分析后得出以下结论:衬砌迎爆侧受爆破震动影响较大,主应力和震速的极值都出现在迎爆侧墙腰位置;衬砌内侧的应力值略大于外侧;主应力和质点震速的极值都随净距的增大而减小;近爆点水平方向的震速值大于竖直方向.     

山区公路隧道爆破振动对地表影响的数值分析

以贵阳花溪至安顺高速公路跳花坡双线隧道为工程背景,运用Midas GTS有限元分析软件,建立了隧道爆破振动对地表影响模型。得到了地表振速和振动加速度的分布云图,并分析归纳了最大振速和振动加速度的变化规律。隧道爆破振动对地表影响的研究,可以用于高速公路隧道爆破的设计和施工作业。     

软弱夹层条件下隧道爆破过程数值模拟

为研究岩体中软弱夹层对炸药爆炸能量传递过程的影响,运用ANSYS／LS—DYNA对含有不同厚度的软弱夹层岩体在爆破过程中应力波的传播及衰减规律进行数值模拟研究,分析比较了软弱夹层的存在与否以及夹层的不同厚度对确定位置的应力波的影响;并结合现场对含有软弱夹层岩体在爆破过程中出现的超欠挖现象进行了分析,指出隧道周边炮孔布置必须充分考虑软弱夹层的影响,为爆破参数的选取提供了理论依据。     

隧道掘进爆破引起地表震动的数值模拟与现场监测分析

在建立隧道掘进爆破的震动模型的基础上,采用有限元方法对人和场隧道掘进爆破引起的地表震动进行数值模拟,并将数值计算结果与现场监测结果进行比较分析。结果表明:采用数值计算方法获得的震动速度时程曲线形式比现场震动速度监测波形简单得多,两者明显不同;但通过数值计算所获得的地表震动速度峰值的变化规律及特征与现场监测结果基本一致,而且地表震动速度峰值计算结果与实测结果之间吻合较好,可见采用数值模拟方法来分析地表震动速度在工程应用上是可行的。     

隧道水压爆破数值模拟分析及应用研究

为解决某隧道开挖中炸药能量利用率低、掘进效果差、粉尘浓度大等问题,基于水压爆破理论,运用LSDYNA3D软件建立水压爆破数值模型,对比分析不同装药结构时炮孔近区岩体的爆破有效应力分布,并开展现场应用试验研究。研究结果表明,水压爆破过程中,采用水土复合堵塞,并在孔底用20 cm水袋代替部分炸药的轴向不耦合装药结构时,在同等开挖进尺情况下,炸药的使用量减少,爆破粉尘浓度降低,缩短了施工工期,具有显著的"节能环保"作用。     

小净距隧道爆破开挖对相邻洞的影响研究

为提高小净距隧道先行洞在后行洞爆破开挖时的安全性,需要对先行洞在后行洞爆破荷载作用下的动力响应做理论研究.运用有限元的基本理论,采用ABAQUS软件对小净距隧道爆破开挖对相邻洞的影响进行了研究.重点研究了五级围岩条件下爆破对相邻洞的影响,分别就不同开挖步骤情况下既有隧道的振动速度和塑性区进行了分析.结果表明,当后行洞采...     

地铁隧道掘进爆破振动效应研究

在目前的隧道掘进过程中,多采用的是爆破开挖法。以武汉地铁二号线工程为背景,采用现场爆破振动监测与数值模拟相结合的方法,对隧道掘进爆破过程中产生的地表振动效应进行研究。结果表明:数值计算所获得的地表振速峰值与现场监测结果吻合较好,其变化规律和特征与实测结果基本一致,证明采用数值模拟方法研究隧道掘进爆破产生的振动效应是可行的。成形隧道对地表振动速度存在不同程度的放大作用,在后续的施工中应该注意控制爆破振动速度,保护成形隧洞上方建筑物的安全。     

软弱夹层条件下隧道爆破过程数值模拟

为研究岩体中软弱夹层对炸药爆炸能量传递过程的影响,运用ANSYS/LS-DYNA对含有不同厚度的软弱夹层岩体在爆破过程中应力波的传播及衰减规律进行数值模拟研究,分析比较了软弱夹层的存在与否以及夹层的不同厚度对确定位置的应力波的影响;并结合现场对含有软弱夹层岩体在爆破过程中出现的超欠挖现象进行了分析,指出隧道周边炮孔布置...     

深基坑开挖对邻近隧道变形影响的数值模拟分析

针对上海某项目工程,运用MIDAS GTS有限元软件,分析了基坑开挖对侧向及底部近接隧道的位移影响规律。结果显示,基坑开挖主要造成侧向隧道发生水平位移,对竖向位移影响不大,且水平位移随着隧道与基坑间距的增大而减小,减小幅度逐渐变小。对底部隧道主要会引起竖向位移,水平位移可以忽略不计,竖向位移随着隧道与基坑间距的增大而减小,减小幅度呈增大趋势。此外,对基坑周围多管线存在情况进行了安全分区,通过分区对隧道管线进行安全评估,并提出相应的应对措施。     

新建贵广铁路佛山隧道基坑超挖施工数值模拟分析

以新建贵广铁路佛山隧道基坑开挖为背景,结合现场实测数据,借助有限元计算软件Midas GTS分析该隧道桩撑支护段典型断面在正常开挖施工及超挖施工下基坑支护结构内力、水平位移、支撑轴力及地表沉降的差异。分析结果表明,超挖施工将显著地改变支护结构的受力状态及变形情况,增大坑周地表沉降,对基坑变形控制及坑周邻近建筑物产生不利影响。     

市政隧道基坑开挖对既有下卧地铁盾构隧道影响分析

以西安南门外综合改造工程环城南路市政隧道上跨既有地铁2号线盾构隧道为依托,根据拟定的设计方案,采用FLAC3D有限差分程序对市政隧道基坑开挖对下卧地铁盾构隧道的影响进行数值分析,并对隧道抗浮进行验算。计算分析结果表明:采用跳槽、分段、分层、对称开挖并结合"板凳桩"加固区间隧道的设计方案能有效控制基底土体的隆起和隧道的变形,盾构隧道变形值和抗浮满足相关保护标准和规范的要求,基坑开挖不会影响地铁2号线的正常安全运营。同时,在施工过程中对区间隧道进行了自动化实时监测,监测结果验证了设计方案的合理性和可行性。设计方案对类似工程的设计和施工具有一定的借鉴和指导意义。     

英法海底隧道空气动力学效应的数值模拟方法介绍

特长跨海隧道中列车运行时的空气动力学问题,已经成为隧道设计施工中必须考虑的问题之一.所以对隧道内的空气流动进行分析计算就显得至关重要.首先将介绍空气动力学问题在海峡隧道设计中的重要性,以及国外关于英法海底隧道中气体动力学问题的研究方法以及研究成果,然后重点结合英法海底隧道的结构特点及其物理模型,介绍如何建立数值计算模型及其控制方程、边界条件等.进而针对传统方法只能模拟隧道中空气的压力、流速变化而不能模拟温度变化的缺点,基于海底隧道的特殊结构,采用一维可压缩不等熵非定常流动的物理模型,初步提出改进的数值计算方法以及其边界条件.     

公路隧道围岩震动效应的解析法模拟

从节理岩体损伤力学的观点出发,根据节理裂隙的几何特征,计算其损伤张量,并将其引用到岩体的应力—应变的本构关系中,将隧道围岩考虑成为各向异性材料,进而将爆破地震波在隧道围岩中的传播问题转化为爆破地震波在各向异性材料中的传播问题,采用解析法能比较好地模拟应力波在隧道中的传播,能够比较好地接近实测结果,可以对于感兴趣的场点直接求出任意时刻的动力响应,但往往参数难以确定,会使得计算结果有所偏差,且只适应于爆源一定距离以外的弹性应力波传播的计算。     

复杂下伏采空煤巷影响下软岩隧道开挖稳定性数值模拟

以牛峒山隧道工程为依托,运用有限差分数值模拟软件,研究了复杂下伏采空煤巷影响下隧道施工期间的稳定性.结果表明:采空煤巷的存在将导致新建隧道与既有采空煤巷对围岩的扰动区域相互重叠,造成隧道的失稳破坏;采空煤巷近接隧道的方式和距离均会影响隧道开挖期间的稳定性,采空煤巷与隧道的间距大于或等于5m时,可认为隧道的稳定性较好;采...