大断面特长公路隧道开挖仿真分析与监控量测

以渝湘高速公路白马隧道为依托,用有限元计算软件ANSYS对隧道开挖力学进行数值模拟,分析开挖后隧道的位移场、应力场,判断隧道的开挖和支护方式是否合适。同时,在隧道施工过程中对围岩位移和应力进行监测,分析了围岩的位移、应力状态随时间的变化规律。为隧道施工过程中支护方式和支护时间的选取提供合理依据,可以弥补过去单纯用数值模拟所带来的不足(比如岩石中节理的变化在数值模拟中很难描述精确),提高了安全可靠性。     

高速公路隧道施工监测与开挖仿真分析

通过高速公路隧道施工监测及有限元数值分析方法,分析隧道施工过程中围岩应力变化情况。在隧道施工过程中对围岩位移和应力进行监测,分析围岩的位移、应力状态随时间的变化规律,同时结合有限元计算软件ADI-NA对隧道开挖过程进行模拟,寻找围岩应力分布规律,分析围岩稳定性。为隧道施工过程中支护时间的选取提供了依据。     

隧道围岩稳定性的有限元分析

根据地下结构设计理论和岩石屈服的Drucker-Prager准则，考虑到了围岩的自身承载能力，采用有限元的分析方法对广西柳州一处公路隧道围岩的稳定性进行了分析。分析了开挖方式、开挖顺序对围岩稳定性的影响，对围岩的开挖过程进行模拟。确定不同开挖方式下隧道围岩的位移、应力状态，以及位移、应力状态随时间的变化规律，为隧道施工过程中开挖方案的制定、支护时间的选取提供依据。     

基于CRD法的高地应力围岩体变形特性研究

以桃子垭右幅隧道高地应力区起YK58+480讫YK58+910段施工方法为例,运用FLAC~(3D)数值模拟软件对该段施工过程中的最大不平衡力、围岩体位移及支护体的受力情况进行数值模拟,得出运用交叉中隔墙(CRD)法开挖隧道有4次平衡过程,沿隧道断面横向开挖对围岩体的变形有明显影响,且随着隧道开挖范围的不断扩大,支护体的轴拉应力不断增大,轴压应力则先减小后增大再减小。     

分离式隧道围岩—支护体系稳定性分析

针对分离式隧道的稳定性问题,以浙江省诸永高速公路前坑隧道施工为例,应用FLAC3D软件对隧道施工过程进行了数值模拟,计算出隧道开挖过程中围岩位移随时间的变化规律和空间分布特点;根据数值模拟结果,对隧道围岩的拱顶沉降和周边收敛情况进行监控量测,从而判定隧道围岩—支护体系的稳定性,在此基础上对支护参数和支护时机提出了合理的建议。结果表明,利用数值模拟与监控量测相结合的方式对隧道动态设计具有很好的效果。     

基于数值分析的回填型岩溶隧道施工技术研究

为保证那丘隧道特大型溶洞地段主体结构的施工质量与结构稳定性, 在隧道底部溶腔已处治的基础上, 提出了主洞洞身开挖与初期支护施工技术, 并运用FLAC^3D对特殊断面的开挖施工进行模拟, 通过分析围岩位移与结构应力计算结果, 对岩溶整体结构开挖与支护效果进行了评价。结果表明, 围岩最大位移为5 mm, 支护结构应力小于设计抗压强度, 均符合施工设计规范指标。最后, 结合现场监测数据与数值模拟结果, 通过对比分析, 验证了实际施工技术的合理性, 可为类似工程提供参考。     

通渝隧道围岩位移及稳定性模拟研究

许多工程领域涉及大型地下洞室的开挖问题,通过进行仿真模拟,可得出洞室围岩稳定性和围岩变形特征,并对围岩加固措施的有效性作出合理的判定,从而实现开挖与支护方案的优化.为了了解隧道围岩应力、位移及其稳定性的三维分布状态,采用3D-σ软件对通渝隧道出口段埋深450m的Ⅲ类围岩地段围岩位移及稳定性进行了数值模拟,在数值模拟过程中,对未支护和已施作喷层（未加锚杆）两种情况分别做了对比模拟研究,得出了隧道围岩位移Ux和围岩的稳定程度（即安全率）等相关重要参数,对以后类似隧道工程设计和施工具有较高的参考价值.     

班界隧道Ⅴ级围岩开挖工法及稳定性研究

通过对多种常用隧道开挖工法的对比分析,设计采用三台阶法对班界隧道V级围岩段进行开挖,并借助ANSYS软件对开挖过程的各阶段进行数值模拟。结果表明,在开挖过程的各阶段,隧道围岩均处于稳定状态,支护后围岩的应力水平和位移量均明显降低,稳定性更好。     

班界隧道V级围岩开挖工法及稳定性研究

通过对多种常用隧道开挖工法的对比分析,设计采用三台阶法对班界隧道V级围岩段进行开挖,并借助ANSYS软件对开挖过程的各阶段进行数值模拟.结果表明,在开挖过程的各阶段,隧道围岩均处于稳定状态,支护后围岩的应力水平和位移量均明显降低,稳定性更好.     

基于数值模拟的隧道开挖及支护方法选择

对某隧道岩层交汇土石交界段隧道开挖与支护的施工过程进行三维有限元数值模拟,对比分析正台阶留核心土法和双侧壁导坑法两种工法施工过程中的围岩应力和隧道周边收敛变形随时间和施工工序的变化规律,从整体上把握隧道施工的效果,找出有利于围岩稳定的最优开挖方案。     

基于FLAC~(3D)的深埋膨胀性黄土隧道初期支护安全稳定性分析

为分析研究深埋膨胀性黄土隧道初期支护后的安全稳定性,依托埋深约为88m的小河沟黄土隧道工程深埋段,借助FLAC~(3D)软件,对设计变更前后的隧道开挖与支护进行了数值模拟,分析了围岩应力和变形、联合支护结构的变形及前方未开挖段的土体位移情况。结果表明,深埋膨胀性黄土隧道施工中,使用管棚外插超前小导管注浆进行超前支护,配合钢拱架和锚网喷联合支护结构,能够有效地提高围岩整体强度和自稳能力,承担围岩荷载,减小土体位移,提高施工安全性。     

有限元数值模拟在斜坡道施工开挖中的应用

在现有巷道围岩稳定性研究及地下工程施工开挖过程数值模拟理论和分析方法的基础上,通过分析斜坡道施工过程中引起的围岩应力、应变状态及支护结构力学行为变化过程,获得了围岩应力和位移变化规律,为斜坡道的施工设计、安全管理提供理论依据.     

隧道开挖支护过程围岩变形机理的数值分析

对育王岭隧道出口段建立了三维工程地质模型,选取工程岩体力学参数,利用FLAC3D软件分析了四级围岩随着开挖及支护过程应力场、位移场的变化特征,模拟结果表明围岩的分步支护过程对围岩应力应变产生了调节作用,其中二次衬砌和仰拱施工对于围岩应力调整作用明显,施工后隧洞底部围岩由受拉状态转变为受压状态,最大拉应力分布区域转移到了仰拱处,有利于隧道稳定。     

高地应力区断层带隧道围岩稳定性分析

采用三维弹塑性有限元数值模拟,对高地应力区某深埋隧道通过断层带的开挖过程进行了分析.重点研究了断层带隧道拱顶、拱肩及边墙围岩的位移、应力、屈服接进度等随施工步的变化规律,为隧道优化设计和施工提供了参考依据.     

洛带古镇隧道支护结构设计与受力特性研究

针对洛带古镇隧道支护结构的受力问题,先运用"同济曙光-公路隧道设计系统"对支护方案进行设计验算,然后利用FLAC3D软件进行数值模拟研究。以Ⅳ级围岩段为例,选取一研究断面,分析该断面的围岩位移、锚杆轴力及衬砌结构的受力特性随施工进行的变化规律。结果显示:在施工过程中,随着开挖面与研究断面距离的增大,围岩位移和支护结构内力均有一定程度增长,且在隧道仰拱与拱脚相接处附近容易出现应力集中现象,在实际施工过程中应当给予重点考虑;但总体来说,围岩位移和支护结构内力的绝对值均较小,隧道支护结构稳定,支护设计方案可以满足隧道安全要求。     

软岩井筒联合支护体系适应性的数值分析

用FLAC3D对高家梁软岩井筒进行了开挖支护施工过程的数值模拟,分析了井筒开挖、支护过程中围岩应力分布、井筒围岩变形、围岩塑性区范围,并基于此给出二次支护的时机。通过与现场监测的对比,证明了井筒支护方案的有效性。     

乌鞘岭隧道岭脊段极限位移及变形控制基准的研究

乌鞘岭隧道岭脊段千枚岩地层地应力高,围岩松软.隧道开挖后,围岩收敛变形较大.施工过程中,曾出现格栅拱架扭曲变形,局部地段二衬开裂等现象.为了选择合理的支护参数,制定合理的支护措施,有效地控制隧道变形,对该区段隧道施工时的极限位移进行了数值模拟分析,并结合现场量测结果,制定了施工过程位移控制基准,用于指导施工,取得了明显的效果.     

大跨度隧道单-双侧壁导坑法施工力学分析

结合某大跨度四车道隧道建设,通过单、双侧壁导坑法动态施工过程的弹塑性有限元数值模拟,对隧道Ⅳ级围岩段的围岩-支护结构体屈服接近度、位移和应力特征进行了比较分析,提出了该隧道较优的施工方法.为类似地质条件下的大跨度隧道设计和施工提供了科学依据.     

极浅埋连拱隧道施工过程围岩力学行为的模型试验研究

以长城岭连拱隧道为工程背景,针对极浅埋连拱隧道施工过程中围岩的力学变化特征,采用室内模型试验的方法对隧道开挖过程进行模拟,利用相关监测元件对应力、应变及围岩压力等信息进行采集和分析;借助有限差分软件对开挖过程进行数值模拟,结合数值计算结果验证了模型试验的结论,最终揭示了极浅埋连拱隧道伴随开挖围岩不同位置的应力变化规律,并得到了中隔墙上部及基底压力的变化趋势。     

复杂环境下城市地铁隧道开挖方法的数值模拟分析

石家庄市轨道交通2号线东港头站—新世隆站区间沿线存在多处建筑物、管道和热力隧道。为减小地铁隧道开挖对周边结构影响,选择最佳开挖方法,采用数值模拟计算软件FLAC3D建立了三维模型,模拟了三台阶法和CRD法开挖过程,获得了拱顶沉降位移、地面沉降位移和支护结构应力值等数据。数值分析结果表明:相比三台阶法,CRD法模拟开挖引起的拱顶沉降、地面沉降更小,支护结构应力状态更稳定。最终确定CRD法为最佳开挖方法,为施工方案的优化提供了参考。