地铁隧道开挖引起地表沉降规律的有限元分析

本文通过有限元数值分析方法建立地铁隧道施工的三维模型,选取合适的开挖步,模拟隧道开挖这一动态过程对地表沉降规律的影响。研究结果表明,地表横向沉降规律呈反正态分布的曲线形式,地表在线路中心处产生最大沉降,并随着距线路中心的距离增大逐渐减小;在接近隧道开挖的范围内,受隧道开挖的影响较大,在远离隧道开挖的范围时,受隧道开挖影响较小;沿着隧道的纵向,地铁隧道开挖接近某一断面时,对该断面地表的沉降影响逐渐增大,当开挖远离该断面时,对该断面地表的沉降影响逐渐减小。     

城市隧道开挖引起地表变形的预测与分析

随着地上建筑空间的日渐缩小,地下建筑特别是城市隧道的发展空间越来越大。在人口密集、建筑设施密布的城市中进行隧道施工,由于岩土开挖不可避免地产生对岩土体的扰动并引起隧道周围地表发生位移和变形,当位移和变形超过一定的限度时,势必危及周围地面建筑设施、道路和地下管线的安全,因此研究城市隧道开挖引起的地表移动和变形,对于减少开挖对地表和地下已有设施的不良影响,对于地表环境保护具有十分重要的意义。     

隧道的开挖方法

本文介绍了尼尔基灌溉输水洞隧道的开挖施工方法，并对该方法的工艺及优缺点进行了阐述，可供类似工程工作人员参考。     

地铁隧道开挖三维模拟研究

目前,地铁已成为很多大城市公共交通的重要手段。在地铁施工过程中,周围岩土会产生松动变形,所以要及时采用喷射混凝土和打锚杆等支护方式。而开挖过程中,围岩土体的松动程度、喷射混凝土的效果及锚杆的应力状态都无法准确预测。为了精确分析在开挖后不同支护条件下地铁围岩应变情况,采用有限元软件对地铁的不同开挖阶段进行模拟、分析,研究结论对地铁开挖施工具有一定的参考价值。     

基于有限单元法双隧道开挖土壤变化研究

为了研究双隧道开挖时导致的底层变形规律,基于有限单元法的技术下对双隧道开挖期间土壤的行为试例子进行了数值模拟分析,并严格控制周围荷载。在理想的均匀弹性材料下运用有限单元法的算法进行建有物理意义的几何模型,并控制地层约束,表面的隧道周围的沉降和塑性区的宽度很重要[1-2]。有研究结果表面:隧道开挖引起的周围土体的变形区域主要位于隧道上方以及左右两侧,变形主要以竖向沉降为主,竖直与水平方向变形均大致与隧道轴线对称[3-6]。     

基于有限元分析的高性能泵送混凝土框架结构变形研究

针对当前方法存在单调荷载作用下位移曲线的变化与实际结果吻合度低、在大变形下混凝土框架结构的受力特性较差的问题,提出基于有限元分析的高性能泵送混凝土框架结构变形研究方法。首先,简单介绍了混凝土框架结构的受力特点;其次,通过内力来确定混凝土的预应力配筋,获得使用荷载时的性能参数,构建混凝土框架横梁各段曲线方程,当正负等效荷载总和等于零时,可以减小混凝土框架结构梁端反力给柱轴力所带来的影响,在此基础上,对混凝土框架结构的最大裂缝进行计算,能够得到混凝土框架构件的等效应力等条件;最后,利用有限元构建混凝土框架结构的平衡方程,对高性能泵送混凝土框架结构变形进行分析。最终实现了对高性能泵送混凝土框架结构变形研究。试验结果得到,在对高性能泵送混凝土框架结构变形研究时,提出方法在单调荷载作用下位移曲线的变化更接近实际结果,并且在大变形下混凝土框架结构的受力特性较好,验证了提出方法的有效性。     

圆形隧道开挖模拟

现在随着科学技术的不断发展,隧道技术发展到了一定的高度,许多城市以开始了城市的地铁建设。本文采用数值分析的方法,着重对圆形隧道在一定的外界条件下,所产生的应力分布,位移变化进行讨论,为实际施工提供一些参考。     

盾构隧道管片变形的研究

衬砌变形一直是地铁设计和施工中待解决的难题之一。对于常用的惯用法模型管片计算模型的建立主要是考虑接头和土层抗力两种因素对结构的影响。本文对现有管片计算模型的接头简化进行了改进,得到了修正惯用法模型。推导了修正惯用法模型的位移求解公式;并结合哈尔滨地铁一号线工程实例资料,用惯用法模型和修正惯用法模型分别求解围岩变形,然后进行了对比分析。研究结果表明,本文推导的公式是可靠的,对地铁管片的设计和施工具有理论和实践意义。     

基于三维激光扫描技术的隧道施工期变形监测研究

三维激光扫描技术具有两次扫描即可获取区域变形场的特点,可弥补全站仪和收敛尺测量数据点少、反映变形不全面的局限性。本文将三维激光扫描技术应用到新奥法隧道施工期收敛测量中,采用基于大地坐标系的坐标配准方法,保持隧道扫描数据原始空间位置,在此基础上进行变形分析。提出了从点云数据获取变形场的方法,介绍了提取隧道断面以及断面上任一点变形值的过程。针对施工中隧道断面不规整的特点,提出利用等效半径来反映整个断面的收敛特征,分析了隧道断面收敛变形沿隧道轴线方向的变化趋势。实际工程案例应用表明三维激光扫描技术能够达到隧道变形监测的精度要求,并通过传统变形测量方法验证其可靠性。     

地铁车站基坑开挖的管线变形研究

以地铁车站深基坑为工程背景,收集整理了多个地铁基坑管线沉降变形的现场实测资料,从统计角度探讨了地铁深基坑开挖的周边管线的变形性状。研究结果表明:刚性和柔性管线的沉降都随着开挖深度的增大而增大,刚性管线的沉降大小基本介于0. 3‰H～3. 6‰H之间,平均值为1. 2‰H;柔性管线的沉降基本介于0. 2‰H～3. 2‰H之间,平均值为1‰H。柔性管线的沉降与埋深相关性不大,刚性管线的沉降随埋深增加而增大。管线最大沉降距离基坑约1. 5H,沉降突变点位于2. 5H附近。根据地表沉降包络线,得出污水、给水、燃气、通讯和电力管线占地表沉降的比例分别为43%、38%、34%、33%、35. 5%,埋深较深的污水和给水管线沉降占地表沉降的比例较大。     

隧道开挖爆破振速控制研究

以某公路隧道下穿航油管道为例,具体介绍如何控制爆破振动速度,确保建构筑物及施工安全进行介绍。     

隧道围岩开挖破坏的数值模拟研究

针对北京新街口人防设施改造隧道通过数值模拟模型,分析了隧道围岩开挖条件下的破坏机理,对隧道开挖后岩土体竖直方向、水平方向的应力、应变分布,采用有限元法进行分析。     

基于有限元软件对隧洞开挖进行模拟分析

利用有限元COMSOL软件建立隧洞开挖的二维模型,并对隧洞开挖期间的岩土力学承载力进行数值模拟,在隧洞开挖过程中,临近开挖区的塑性区形状和地表沉降量等重要参数的获取,对整个隧洞开挖地区的设计与施工具有重要的指导意义。通过数值模计算出隧洞开挖过程中临近开挖区的塑性区形状和地表沉降量。在现实的隧洞工程中,通过隧洞开挖会对周围的岩土体造成不同程度的变形,改变了周围地形的应力状态。通过COMSOL软件模拟分析,模拟隧动开挖时岩土体的力学性能,得出土体在开挖过程中的状态。对现实中的隧洞开挖具有很好的参考价值。     

基于灰色理论隧道变形预测分析

灰色理论适用于处理"贫信息,不确定"的系统问题,以沪昆铁路线黄家院隧道为研究对象,对该隧道开挖过程中一标段的围岩变形进行观测。并通过灰色理论GM(1,1)模型对围岩变形数据进行处理,预测隧道变形情况。与实际隧道变形进行比对分析,结果较为一致。对隧道变形的预测方法可为相同地质条件隧道开挖、支护、衬砌提供理论数据支持。     

超大断面隧道开挖方法

分别论述了全断面开挖、长短台阶法、短台阶法以及分部开挖法等多种超大断面隧道开挖施工技术。     

隧道开挖围岩稳定性分析

隧道围岩稳定性分析是该工程领域亟需解决的问题。本文主要针对圆形断面隧道围岩稳定性进行分析,建立了合适的地质模型,分析了隧道开挖过程中,隧道围岩与支护结构相互作用力的变化规律,为今后的相关研究提供了一个思路。     

软岩隧道变形支护研究

目前我国正处于经济发展时期,大量的基础设施、城市建设工程都在高速现代化施工中,然而我国地质情况多变,各区域省市地质情况多有不同,给地下工程的建设施工增加了应变的难度。当前工程界在面对复杂地质情况的施工问题也成为了焦点关注的问题,本文作者从实际工作出发对软岩隧道变形支护进行了全面阐述。     

基坑开挖与紧邻地铁隧道相互影响研究

深基坑开挖卸载导致周围土体初始应力状态改变,进而引起周边土体应力场和位移场的变化,对相邻地下结构有显著的影响。本文基于实际工程案例,使用有限元分析软件模拟整个施工过程,研究了基坑开挖与相邻地铁隧道的相互影响。根据数值模拟结果对基坑和地铁隧道进行了安全性评价。结果表明：基坑开挖对地铁隧道的影响与基坑和地铁之间的距离密切相关,地铁左线的位移大于地铁右线位移;隧道监测点水平位移和垂直位移变化基本一致,隧道的水平位移比垂直位移沉降位移大;基坑开挖对地铁隧道衬砌的轴向力和弯矩影响很小,同时基坑开挖引起的隧道结构最大水平、竖向位移均小于规范规定限值。研究成果为紧邻隧道的深基坑工程设计提供有效参考。     

基于应力叠加法的基坑开挖对邻近盾构隧道的影响研究

杭州中心深大基坑工程位于市中心地段,地层条件以淤泥质土为主,紧邻某地铁车站,基坑环境保护要求高,基坑采取分区方案实施.为了综合考虑复杂岩土工程与既有结构的共同作用,给出了一种通过应力叠加方式的盾构隧道衬砌精细化分析方法,基于PLAXIS3D和ABAQUS平台将地层结构法与荷载结构法2种分析方法有效联用.首先基于土体小应...     

基于相对高差法分析隧道围岩变形规律

文章采用相对高差法来监控隧道因施工扰动产生的岩体变形,通过对隧道施工过程中隧道围岩变形监测,分析拱顶沉降突变、周边收敛等现象,发现隧道在破坏前围岩的变形规律,可知在隧道开挖后15天内需进行重点监测,发生围岩沉降突变的断面进行加固,对隧道围岩变形的监测和安全施工具有参考意义。