开挖过程及桩锚间距对遮帘式支挡结构影响数值模拟分析

为研究多孔喷头孔间距对射流特性的影响,采用fluent软件中的标准k-ε湍流模型并结合压力隐式分裂算子(piso)算法对喷头的双孔射流在不同孔间距及不同压强下的速度分布展开研究,并对结果进行了对比分析.研究表明:卷吸现象的存在对射流的发展起到很大的作用,影响卷吸效应的两个关键因素是射流出口速度和喷孔之间的距离.

根据通渝公路隧道进口偏压段台阶分部法施工的特点,采用有限元方法对其动态开挖过程进行数值模拟分析,以指导隧道信息化施工实践

根据昆明—石林高速公路阳宗隧道s5型支护衬砌优化调整方案和xk38+926断面现场监控量测数据,进行位移反分析,得到计算所需的围岩弹性模量e和侧压力系数k0;然后运用有限元方法,对其试验洞段上下台阶开挖动态施工过程进行仿真数值模拟研究,从而反馈调整和指导施工

根据昆明—石林高速公路阳宗隧道s5型支护衬砌设计优化调整方案和xk38+926断面现场监控量测数据,进行位移反分析,得到计算所需的围岩弹性模量e和侧压力系数k_0;然后运用有限元方法,对其试验洞段上下台阶开挖动态施工过程进行仿真数值模拟研究,从而反馈调整和指导施工。

针对厦门市环岛路某隧道竖井开挖过程中可能出现的形变和破坏问题,以该路段地质勘测资料为背景,利用有限差分软件flac3d对该隧道竖井开挖过程进行了三维数值模拟分析。分析结果表明,竖井底部出现的底鼓现象,在开挖至27m时达到开挖过程中最大竖直位移量66.2mm;竖井侧壁发生水平位移的最大值出现在残积粘土层,达到8.37mm;开挖过程中塑性区的范围在竖直方向延伸至-29m,水平方向扩大到-14m~14m;建议在开挖过程中要加强对塑性区范围的支护,控制好周边变形。

根据娄山关隧道左洞进口浅埋偏压段台阶分部法施工的特点,采用有限元方法对其动态开挖过程进行数值模拟分析,以配合和指导隧道新奥法施工实践。

按弹性杆系有限元法模拟具有多层锚杆的桩锚支护结构体系施工开挖支护过程,通过工程算例,与不考虑开挖过程的计算方法进行了比较,计算分析结果表明,不考虑开挖过程的设计方法是不安全的。

主要对小间距隧道在洞口偏压和两个洞口有错台的情况下进行施工动态监测和平面数值模拟分析。以云南省平年隧道为例,通过分析现场监测数据,得出现场量测的洞口地表沉降值对预测洞口塌方有重要的作用的结论。应用施工动态反馈的原理对选定断面的洞周收敛和地表沉降量测值进行分析,得到了正常施工情况下的拟合函数,可为后续步骤的施工提供参考价值。再通过二维情况下的数值模拟分析,与实测结果进行对比,反映了一些规律性问题,重点研究了两个隧道中夹岩体的稳定性。

对khankhwar电站竖井式厂房开挖过程进行仿真模拟,了解竖井开挖过程中围岩的变位、应力及应变情况,对竖井开挖过程、围岩一次支护和运行安全作出评价。

从爆破施工的特点入手,对小间距隧道在采用典型双侧导坑法时的爆破施工动力效应进行了数值模拟研究,给出了爆破施工在已有洞室周边产生的动力效应的一般规律,指出在爆破(后开挖洞室)开挖影响区以内,合理确定已有洞室二次衬砌施作时间的重要性,并给出了爆破施工对已有洞室稳定性影响较大的关键开挖位置。研究表明,爆破动载荷对小间距隧道围岩稳定性的影响主要表现为爆炸应力波造成围岩临空面的反射拉伸破坏,破坏较严重的是已有洞室的迎爆墙、拱脚、拱顶等部位。所得结论对小间距隧道爆破施工有一定的参考价值。

临近基坑的地铁轨道会因为基坑的开挖而产生位移和变形,这将影响到轨道交通的运营安全。以长沙某深基坑工程为背景,通过划分不同的施工阶段,用plaxis软件模拟分析了在该项目的基坑开挖过程中,邻近地铁区间的土体位移和管片变形的发展规律。结果表明:随着开挖的进行,地层最大竖向位移发生在基坑底部,最大水平位移发生在基坑顶部,地铁隧道处的地层位移变化较小；地铁管片离基坑越近,变形越大。

以深圳安托山安峦公馆基坑爆破开挖工程为研究对象,采用数值模拟方法分析了爆破振动传播途径中距离爆源不同距离处的振动速度,以及大断面、小断面隧道衬砌振动速度的分布情况。结果表明：在距离地铁40m以内爆破施工时应采取减震措施;地铁隧道迎爆侧的水平和竖向振动速度要大于非迎爆侧,隧道衬砌最大振动速度在迎爆侧拱顶和拱脚,爆破施工过程中应对隧道迎爆侧重点监测和防护;隧道断面对水平和竖向振动速度均有放大作用。

结合清连高速公路白须公特大岩溶隧道施工过程,采用三维有限元软件(ansys)对白须公隧道的处治结构与隧道开挖的相互作用进行了数值模拟。以隧道开挖中处治结构和围岩稳定性为研究对象,从而分析处治结构在隧道开挖过程中的受力特性,以及隧道围岩在隧道开挖过程中的位移。通过计算结果,对处治结构在岩溶隧道中的支护效果进行了评价,采用桩-承台-单边支撑墙-联系梁的处治方式是安全可靠的。在隧道开挖过程中,开挖面附近的桩基应变、支撑墙压力都加速变大,随后逐渐稳定,说明处治结构承担了一部分围岩压力,在岩溶隧道施工开挖中发挥了重要作用。分析结果与工程实测数据比较吻合,可为隧道穿越大型溶洞提供设计和施工方面的借鉴和参考。

深基坑开挖过程的动态模拟设计——利用现代计算机仿真技术，采用适当的土与支护结构模型和弹塑性有限元理论，编制了动态模拟深基坑开挖过程的程序，并结合工程实例进行计算分析，对深基坑开挖过程中可能出现的险情进行有效的事先预测，检验现有施工方案的可行性...

应用断裂强度理论模拟基坑开挖过程及实测数据分析——基坑开挖过程中，在支护结构背后、土层表面或自然边坡的顶部，经常会观测到有裂缝存在，但以往的有限元方法对裂缝的存在和影响认识不足。在分析土体破坏机制的基础上，应用断裂强度理论作为土体的破坏准则，...

采用修正的k-ε湍流模型对不同建筑间距情况下的大气流场、污染物浓度场进行模拟研究。模拟研究结果表明,气流遇到建筑物发生绕流,风速为3m/s的气流在建筑物附近的最大抬升速度达到1.98m/s,气流绕过建筑物后湍动能增强,建筑物后污染物的扩散区域变大;建筑物的布局对气流流动和污染物浓度分布有着很大影响,在不同建筑间距情况下,建筑物尾流区的流场形态有着明显的不同,尾流区内污染物的分布也存在差别。研究结果对认识多个建筑物附近的气流和污染物分布有重要意义。

盾构法施工不可避免对隧道周围岩体产生扰动，引发不同程度的土体变形和地表沉降，对地表结构造成不利影响。以郑州市轨道交通5号线西站街站—建设路站区间隧道工程为工程实例，利用abaqus有限元软件，建立三维盾构开挖模型，对比分析不同工况下模拟沉降数据。模拟数据表明，在理想施工质量条件下，建筑物沉降量最小；双线同步开挖时，建筑物沉降量最大，变形也大，因此应避免双线同步开挖施工。

为分析不同地层条件下盾构法开挖隧道对土层的扰动情况,采用flac3d模拟了黏土和砂土两种地层盾构法开挖后土层的变形情况.结果表明,砂土地层中采用盾构法开挖隧道对土层扰动较大,黏土地层中扰动相对较小,基于模拟结果提出了两种土层下盾构施工要点,可供相关工程参考.

以苏州某临近地铁4号线宝带东路站基坑开挖为背景,运用abaqus有限元计算软件模拟基坑开挖各阶段,分析了各工况下的结构及区间的变形,并结合现场监测结果,表明数值计算结果与监测结果较为接近,说明参数及边界条件选取合理,可为类似工程参考借鉴.

根据水泥土桩复合土钉支护体系的构造特点,建立了模拟水泥土桩复合土钉受力变形的计算模型,结合典型工程实例,对水泥土桩复合土钉技术进行了数值分析和工程施工过程监测,现场监测成果与数值模拟结果的对比分析表明,水泥土桩复合土钉支护结构的模型建立符合实际受力变形特点,能够较真实地模拟开挖施工全过程的应力场和位移场特征,设计方法满足工程精度的要求。

以广佛肇高速公路黎壁山隧道为工程实例,建立三维数值分析模型,对隧道的开挖过程分别进行常规数值模拟和动态损伤数值模拟,从应力、位移、塑性破坏区分布特点以及损伤特性等方面进行对比分析。结合监测数据,对比拱顶沉降和周边收敛的监测值与数值模拟值,进一步验证了动态损伤数值模拟的可行性。

对基坑在开挖支护施工过程中的土体应力和位移情况进行了数值计算,对考虑与不考虑降水的模拟结果进行对比,结果表明两者的位移分布规律相似,但降水有利于减小坑底隆起,降水时产生的地表沉降较大;随着开挖的进行,基坑开挖面以下土体单元卸载,内支撑支护有效提高了支护结构的整体稳定性。