溶洞对地铁隧道开挖稳定性影响的数值分析

利用岩土工程有限元软件MIDAS/GTS,对深圳轨道交通3号线区间地铁建设中的围岩稳定性进行三维数值分析,探讨了溶洞的不同分布位置、溶洞的尺寸大小及溶洞与隧道间的不同净距对地铁施工过程中围岩稳定性的影响。分析结果表明:上述各种因素对隧道周边围岩的变形、安全系数、土层塑性区和主应力的分布以及隧道衬砌环的弯矩分布等均有较大影响。当隧道拱腰侧面溶洞较大时,施工中应加强溶洞自身稳定的处理,以保安全。研究结果目前已用于实际工程的建设中,且对其他类似区域的盾构隧道施工有参考价值。     

边坡开挖对下卧铁路隧道影响的数值分析

结合某国道与下卧铁路隧道工程,基于MIDAS/GTS软件,采用数值分析方法计算边坡开挖过程中隧道衬砌结构的变形、内力及主应力,分析边坡开挖对下卧铁路隧道结构的影响.结果表明,边坡开挖卸荷导致下卧隧道上部土压被解除,造成隧道和土体发生隆起变形,隧道最大隆起变形为3.5mm,土体最大隆起变形为7.4mm;边坡开挖后下卧隧道...     

开挖扰动对边坡稳定性影响分析

土石方开挖扰动,必然改变坡体应力状态、应力路径、坡体岩土体结构等,从而对边坡稳定性产生影响。文中分析了开挖对边坡产生的力学响应,并应用数值计算比较了不同扰动程度对边坡稳定性的影响,提出了及时支护对开挖边坡稳定的作用机理。     

开挖技术对隧道围岩稳定性数值模拟分析

依托正习高速公路第7合同段桃子垭隧道,利用FLAC3D数值模拟软件,模拟全断面法、台阶法、CD法和CRD法等4种不同开挖方法对隧道围岩稳定性的影响。通过数值模拟,对不同开挖方式下隧道围岩的位移变化、应力变化和应变特征进行对比分析,确定CD法为桃子垭隧道的最优施工工法。     

岩溶隧道开挖稳定性的三维数值分析

随着国家基础设施建设的发展,越来越多的隧道穿越岩溶区域,掌子面突泥涌水等地质灾害日益突出.文中依托湖南永吉(永顺—吉首)高速公路务西作隧道,运用三维数值模拟对岩溶隧道开挖稳定性进行分析,得到不同位置、不同大小有填充物溶洞对隧道开挖各断面围岩应力及位移的影响.     

红砂岩隧道开挖稳定性的三维数值分析

以湖南西部某红砂岩浅埋隧道为例,建立了三维有限差分数值模型并模拟了隧道不同开挖步过程中掌子面附近围岩应力和地表沉降的变形规律,最后利用数值计算结果与实测数据进行了对比分析。结果表明:隧道开挖对掌子面前方影响范围约为2D,在掌子面后方1D范围内围岩应力发生明显变化,随掌子面向前推进逐步趋于稳定;地表沉降量主要发生在上台阶开挖时,当仰拱施作完成形成稳定的闭合环结构后,沉降变形很快趋于稳定。主应力最大值位于拱腰,其次是拱脚,而塑性区主要出现在拱肩和拱脚。实测数据与计算结果基本吻合。     

开挖与支护方法对边坡稳定性影响的数值模拟

以某高速公路一高边坡为例,介绍应用FLAC3D软件对其采用不同的支护方式进行数值模拟分析。结果表明,边坡采取一次开挖完成后再支护,边坡变形较大,可能发生坍塌。而从上往下,开挖一级、支护一级的施工,则可控制边坡变形,有利于边坡稳定。     

大断面隧道开挖稳定性数值模拟分析

为了确保大断面隧道开挖的稳定性,采用数值模拟方法,以某大断面隧道开挖支护为例,通过介绍隧道地表沉降和塑性区来判断隧道的稳定性。隧道开挖支护后正上方沉降最大,向两侧沉降逐渐减小,地表沉降基本沿隧道中心左右对称,且呈现出抛物线形状;初次开挖时隧道外环周围出现小范围剪拉,随着与掌子面距离增大,塑性区范围不断扩大,且扩大位置主要发生在拱肩和拱脚部位;从塑性区分布可以看到,拱顶和拱底主要为剪拉屈服,其他部位主要为剪切屈服。     

基于FLAG3D动态分析隧道开挖对边坡稳定性的影响

隧道工程的开挖,在开挖区周围岩土体的应力重新进行分布,开挖区的应力释放及变形对边坡的稳定性造成影响.基于现场监控量测的结果,以关口垭隧道YK74+450断面为研究对象,基于FLAC3D动态分析隧道开挖过程中隧道开挖对边坡稳定性的影响规律.     

工程建设对边坡稳定性影响的数值分析

采用基于有限差分法的FLAC软件,对喇嘛溪沟大桥处岸坡应力位移特征进行了数值模拟,考虑了自然边坡和建桥后工程荷载通过桥台作用于边坡上2种情况,绘制了岩体边坡在设计荷载作用下的应力等值线图、水平位移等值线图和垂直位移等值线图,分析了其应力位移变化特征,对其稳定性进行了综合评价.     

开挖方式对公路隧道围岩稳定性影响的数值模拟研究

采用弹塑性理论,利用通用有限元程序ABAQUS建立公路隧道二维有限元模型,模拟实际的隧道开挖过程,分析了不同开挖方式对硐室围岩应力分布、围岩位移等的影响.     

岩溶地区双隧道开挖围岩稳定性数值分析

结合广乐高速公路长基岭隧道施工工程,利用有限差分软件FLAC3D对2条隧道之间岩体中含有溶洞情况下的隧道围岩稳定性进行数值模拟研究。结果表明:隧道开挖后,隧道围岩分别向隧道内和溶洞内变形,且变形幅度随着溶洞尺寸的增大普遍变大;隧道围岩塑性区分布位置和范围随着溶洞尺寸的不同出现明显的变化;隧道底部围岩由于拉应力的出现可能使围岩产生过大的变形和岩体破坏,对其稳定性要给予特别的重视。所得结论可为同类隧道的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。     

路堑开挖对既有铁路隧道影响数值分析

随着城市的扩大,市政道路的快速发展使新建道路越来越多的临近或穿越既有地下建（构）筑物。依托某市政道路与相邻铁路隧道工程,采用Midas GTS软件计算分析路堑开挖过程中隧道受力变化及变形情况。研究结果表明:地层结构法能反映出地层岩性对偏压隧道内力的影响,地层弹性模量E与隧道外侧拱肩弯矩M曲线为幂函数型。路堑边坡坡脚与隧道中线距离d影响隧道衬砌内力,d－M曲线存在的拐点可供设计参考。     

溶洞的存在对隧道开挖影响的数值分析

以白须公1号隧道为背景,运用有限元程序MIDAS/GTS模拟了隧道穿过特大溶洞时分台阶开挖的施工过程,分析了隧道在有溶洞条件下的施工力学行为,为关键部位加强支护提供理论依据。分析结果表明：该溶洞围岩自承能力较好,隧道衬砌连接处会出现应力集中,施工过程中要确保支护结构的整体稳定。     

不同开挖工法对公路隧道稳定性的影响分析

湖北省的某隧道长为1 500 m,位于软弱围岩中。为了研究不同开挖工法对其稳定性的影响,基于该隧道地质资料,利用有限元软件FLAC3D分别模拟了CD法、CRD法、台阶法和双侧壁导坑法4种工法。在考虑渗流作用的影响下,对各工法施工引起的最终沉降值、地表沉降值、拱顶沉降值及塑性区分布规律进行了研究,最后通过对比各工法所对应上述指标,综合考虑施工安全及经济性等因素,推荐双侧壁导坑法作为该隧道的施工方法。     

坡脚开挖对既有路基边坡稳定性的影响

公路周边新建建筑物场地基坑开挖对既有路基边坡的稳定性会造成一定影响,可导致公路路面裂缝与边坡失稳问题。以广佛肇高速公路某边坡为研究对象,基于现场监测及数值模拟分析手段,分析了坡脚建筑物基坑开挖对既有公路路基边坡稳定性的影响。结果表明：坡脚建筑物基坑开挖对边坡稳定性影响显著,随着建筑物基坑开挖深度的增加,边坡不同部位的变形出现不同程度的增加,且当只有围护桩支护的基坑开挖至10 m时,边坡稳定性急剧下降,最大超过23.24%,严重威胁到边坡的安全;数值计算结果较好地反应了现场实际工况下边坡的变形发展状况。因此,坡脚建筑物基坑在施工前,应对既有路基边坡的坡脚位置进行足够的加固处理。     

荷载参数对路基边坡稳定性影响数值分析

为研究荷载参数对边坡稳定性的影响,基于有限元强度折减法,运用FLAC3D软件建立边坡数值模型,分别对不同荷载大小、长度、宽度及位置作用下的边坡进行稳定性分析,得出以下结论:(1)随着荷载作用的大小、长度或宽度的增大,路基边坡的安全系数均呈不同程度减小;(2)荷载越大,边坡安全系数的减幅越明显;(3)随着荷载中心距坡顶位置越远,荷载大小与荷载长度对边坡安全系数的影响逐渐减小。     

公路隧道开挖围岩稳定性数值模拟研究

公路隧道施工中控制隧道围岩在开挖后的变形,避免发生过大变形与破坏,为隧道二次衬砌争取时间是隧道施工中的关键问题。本文采用有限元数值模拟方法,模拟分析某一公路隧道的施工开挖过程,研究在不同的工况条件下,隧道围岩的稳定性,根据分析结果为隧道施工选择了合理的开挖施工方法,隧道典型断面的监测结果表明采用的施工方法能够满足开挖施工的安全及进度要求。     

开挖跨度对隧道围岩稳定性影响研究

通过建立有限元、离散元两种数值力学模型,开展开挖跨度对隧道围岩稳定性的影响规律研究。结果表明:在不考虑洞室形状影响的前提下,当围岩按连续介质假设,且开挖后仍处于弹性应力状态时,单纯增加隧道开挖跨度对围岩应力状态影响不大;但若开挖后进入弹塑性应力状态,则单纯加大开挖跨度会导致塑性区半径大幅度增加,影响围岩稳定。当围岩按非连续介质假定时,岩体失稳主要呈现节理面间剪切滑移。开挖跨度增大相当于隧道跨度与岩块的相对尺度增大,隧道关键块体失稳概率加大,对于相同产状节理岩体,关键块体出现部位相同;另一方面,跨度增大引起在隧道开挖的应力扰动区内遭遇节理的组数增加,组数越多,岩体越破碎,失稳概率越大,且失稳模式各有不同,增加了支护难度。     

隧道开挖对既有桥梁桩基承载力影响数值分析

依托成都地铁13号线隧道近距离穿越娇子立交桥桩基工程,建立有限元模型,研究隧道开挖对于托换桩基剩余承载力的影响,并分析了桩基与隧道净距、断桩长度比两个因素.结果 表明:进行断桩处理的既有桩基的承载力发生明显的承载力损失,主要为桩侧承载力损失.实际施工过程中,可根据桩基与隧道净距、断桩长度比确定剩余承载力占比取值区间.