重叠隧道结构内力演变的三维弹塑性数值模拟

为了探讨重叠隧道近接施工引起的结构内力演变规律，以深圳地铁老街一大剧院区间重叠隧道为背景，进行了三维弹塑性有限元分析．考虑了“先上洞，后下洞”和“先下洞，后上洞”2种施工顺序．研究结果表明：随着后施工隧道的掘进，先施工隧道的环向内力发生偏转，产生纵向内力，并呈现明显的波动性以及受开挖影响的局域性和临时性；后施工隧道的纵向影响范围，在Ⅲ级围岩中约为3倍洞径，在Ⅴ级围岩中约为5倍洞径。     

浅埋铁路隧道下穿公路控制地表沉降的数值分析

隧道施工引起的地表沉降机制复杂,很难定量预测隧道施工引起的地表沉降及发展过程。结合某浅埋铁路隧道施工,应用有限元软件对分部开挖进行非线性数值模拟,分析隧道开挖过程中的地表沉降变形。分析结果表明:该隧道采用拱部φ159mm大管棚、间距25cm、长度30m,掌子面帷幕注浆等超前支护措施,在确保注浆效果和管棚施工质量的条件下,地表沉降可得到较好的控制。     

北京地铁区间隧道施工过程三维动态数值模拟

结合北京地铁十号线工体北路站—呼家楼站区间隧道的具体情况,进行三维动态数值模拟,计算中分别考虑小导管注浆预加固和无预加固措施两种工况,通过数值模拟对比了两种工况下区间隧道台阶法施工过程地表沉降及拱顶沉降规律及小导管注浆预支护对隧道稳定性的影响。     

盾构重叠隧道施工力学行为分析

我国地铁建设的快速发展,就涉及地铁建设中上下重叠隧道的相关问题进行研究。利用三维有限元方法并结合广州某重叠盾构施工的地铁工程实例分析了下洞（左线）隧道受上洞（右线）开挖产生的影响范围、上洞盾构在不同推进力下对下洞位移、应力和应变产生的影响和下洞局部范围在有临时支护条件下随上洞开挖产生位移和内力变化。分析表明：下洞隧道结构受上洞盾构施工的影响表示形式为上洞盾构前方的下洞结构存在向下桡曲,而在后方则向上隆起,直至趋于一个定值,其中下洞盾构机的盾尾需在上洞盾构机盾头前方的50 m;上洞隧道在推进过程中,推进力是控制下洞结构变形的主要因素。此时,应严格控制上洞盾构隧道施工时盾构机推进力大小并仔细对下洞结构变形进行监测;对下洞隧道施作临时支撑可以有效减小位移和结构的受力特性;分析计算得出的结论对于盾构重叠隧道设计和施工有一定指导意义。     

小净距重叠隧道盾构施工技术

小净距重叠隧道施工具有较大的安全风险,由于盾构设备自重大、功率高,掘进过程中对周边土体产生剧烈扰动,在施工过程中如控制不当,容易发生安全事故并造成巨大的经济损失。结合深圳地铁二号线东延线湖贝站~黄贝岭站上下重叠隧道施工的成功案例,从严格控制掘进参数、盾构姿态调整和加强同步注浆等方面介绍了小净距重叠隧道盾构施工的关键技术,对同类工程有借鉴意义。     

隧道洞口超前锚杆预支护三维有限元模拟分析

为保证施工安全,对复杂地质条件下隧道洞口段的围岩进行预支护。采用超前锚杆预支护措施,并进行三维有限元数值模拟分析。计算结果表明,隧道拱顶位移50 mm,边墙位移45 mm,初期支护的最终安全系数约为5.0,因此用超前锚杆预支护可以保证隧道洞口段支护结构的安全。同时,超前锚杆的最大轴力略13k N,并呈阶梯形分布,最大轴力位于锚杆的中间,并向两端逐渐减小,且拱顶位置的锚杆轴力较两边大。     

隧道开挖三维有限元数值模拟分析

围岩及支护结构的位移、应力分布变化规律是隧道开挖是否安全的评价标准。针对隧道开挖计算的复杂性,采用有限元对其建立三维数值模拟。利用ANSYS对隧道开挖过程进行模拟,得到支护结构的位移、应力分布变化规律。数值计算结果表明,竖向最大位移发生在拱顶处,而支护最大压应力出现在拱腰。     

公路隧道复合支护非线性有限元分析

引入损伤因子对岩体弹模进行弱化处理,从能量守恒的角度出发探讨了支护受力状态与支护位移、结构刚度以及岩体性质的关系。在此基础上用数值方法进行了模拟,并验证了模拟结果与监测数据的一致性,表明此方法可以有效地指导工程施工。     

公路隧道复合支护非线性有限元分析

该文引入损伤因子对岩体弹模进行弱化处理,从能量守恒的角度出发,探讨了支护受力状态与支护位移、结构刚度以及岩体性质的关系。在此基础上,用数值方法对其进行了模拟,并验证了模拟结果与监测数据的一致性。结果表明:此方法可以有效地指导工程施工。     

昱岭关隧道初期支护大面积下沉处理方案研究

文章对杭徽高速公路昱岭关隧道左洞进口段初期支护大面积下沉的原因进行了分析，对处理方案进行比较研究，选定了技术可行、经济合理、安全可靠的处理方案，顺利地处理了初期支护大面积下沉问题，对同类问题的处理具有一定的参考价值。     

装配式衬砌隧道的一种有限元计算方法

将衬砌与地层间的相互作用按接触问题计算．根据变形体的虚功原理，建立了接触问题有限元公式及相应的计算方法，介绍了求解弹塑性接触问题的过程，并着重讨论了“侵入”状态的处理方法．最后，应用给出的方法计算了2个算例——内压作用下2个相套厚壁圆筒接触和用盾构法修建的地铁隧道的受力变形．     

浅埋暗挖洞桩法的三维有限元模拟分析

针对浅埋暗挖洞桩法的主要特点，利用三维有限元进行计算模拟，通过对浅埋暗挖洞桩法主要施工工序分别引起的洞周围岩位移量的对比分析，总结了浅埋暗挖洞桩法的地层沉降规律，并对施工过程提出了一些建议。     

列车荷载作用下地铁重叠隧道的响应分析

以深圳地铁一期工程区间近距离重叠隧道为背景，研究地铁运营期间，列车振动荷载对隧道结构的的影响。首先根据车辆－轮轨模型，确定列车振动荷载。然后采用释放荷载方法模拟地铁的开挖效应，确定初始应力场，并通过对地铁结构体系进行模态分析，得到体系的振型和频率，以确定合理的阻尼系数和时间积分步长。最后运用Newmark隐式时间积分法，分别研究在上行动载，下行动载和上下交会动载3种情况下，区间近距离重叠隧道的动力响应，确定在列车振动荷载作用下衬砌结构的薄弱部位及其相应的位移和应力。     

下拉式机架三维有限元分析

在充分考虑下拉式机架的受力及结构特点的基础上,依据设计图纸利用三维CAD软件建立了机架的三维实体模型. 为了确保计算的精确性,每个部件采用三维实体单元模拟,利用ANSYS软件对下拉式机架进行了有限元分析.分别讨论了预紧力单独作用和预紧力及工作载荷共同作用下机架的变形和应力,并进行了静强度校核, 计算结果可作为改进设计的依据.     

应用移动台架进行隧道二衬混凝土养护技术

高速铁路对隧道二衬混凝土强度要求高,目前施工中存在养护工序控制不严的问题,影响了混凝土的耐久性。研发了移动台架用于隧道二次衬砌混凝土养护,介绍了移动台架结构、养护施工工艺及关键施工技术。该技术具有操作简便、操作速度快、质量效果好等特点,适合推广。     

某隧道地表塌陷治理及效果评价

为确切反映隧道施工塌陷地表稳定情况及塌陷治理效果,需对隧道上部地表及邻近建（构）筑物进行监测与分析。结合某隧道的水文、地质情况,地表塌陷事故发生后采取治理措施及监控量测成果,分析该施工隧道发生塌陷主要因为地形条件、复杂的水文与地质条件、降雨影响、施工工艺。最后,结合监测结果综合采取塌陷治理措施,实现良好地治理效果。     

地表倾斜条件下浅埋暗挖隧道的地表沉降规律

采用数值计算的方法,对地表倾斜条件下V级围岩双线铁路隧道浅埋暗挖施工诱发的地表沉降规律进行了研究。研究表明：地表倾斜时的沉降曲线不再具有对称性,地表沉降量最大点的位置随横坡的变陡由拱顶上方逐渐向上坡侧偏移;拱顶埋深相同的条件下,地表倾斜时的最大沉降量比地表水平时的大,并随横坡的变陡近似呈线性增加;地表倾斜时,上坡侧的地表沉降区宽度比地表水平时的大并随横坡的变陡逐渐增大,下坡侧的地表沉降区宽度比地表水平时的小并随横坡的变陡逐渐减少;地表倾斜引起的沉降区宽度变化,上坡侧比下坡侧的大。为隧道施工提供了理论指导。     

利用微机实现三维形体有限元分析前处理

本文讨论了有关三维有限元前处理的一些问题。采用以等参映射为基础的自动编码方法,可自动剖分20节点六面体和15节点五面体及其混合单元。对矩阵带宽极小化的Rosen算法作了一些改进。为了数据检查,绘制了消除了隐线的三维网格图,它可为计算和分析提供方便。     

一种自动划分三维有限元网格的新方法

提出了一种自动划分三维有限元网格的新方法，与其他方法相比，具有更高效和更灵活的特点。另外，还以Ｂｏｒｌａｎｄ Ｃ＋＋为全，介绍了该方法的面向对象程序实施。     

铁路客运专线无碴轨道隧道渗漏水的预防与整治

首先介绍了隧道衬砌、底板等不同部位出水对隧道产生的不同危害,然后分析了由于防水板技术指标标准较低、防水材料选用不当、缺乏针对性的加强设计、施工质量不能保证等造成隧道渗漏水的原因,提出应做好施工过程控制、确保开挖轮廓圆顺、及时优化隧道设计等相应预防工作,对衬砌边墙、施工缝和仰拱顶面渗水均阐述了整治措施,并指出隧道底部渗漏水是治理的重点。