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有限元法在软土浅埋隧道施工过程的动态模拟中的应用

2024-03-29

有限元法在软土浅埋隧道施工过程的动态模拟中的应用

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对于软土浅埋隧道,由于其所处地质条件复杂,因而对于其开挖稳定性分析一直是一个难点。阐述了如何应用有限元法对施工过程进行动态模拟,和在模拟中所遵循的原则,应注意的问题等,最后用工程实例加以说明。

浅埋偏压连拱隧道施工过程有限元分析
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对于浅埋偏压连拱隧道洞口软弱围岩段,采用三导洞配合台阶法施工是可行的。其施工顺序采用先浅埋一侧隧道再深埋一侧隧道。在施工过程中,中墙不会因为地表的偏压和不对称施工而产生过大变形,从而影响中墙的稳定性。在施工中及时施作初期支护有利于控制围岩变形,进而满足围岩稳定和施工安全。当地形较低一侧埋深较浅时,应采用人工回填土的方式来增大覆盖层厚度,以便满足隧道进洞的最小埋深,同时应采用管棚加固围岩。

浅埋偏压隧道施工过程数值模拟研究   浅埋偏压隧道施工过程数值模拟研究   浅埋偏压隧道施工过程数值模拟研究  
浅埋偏压隧道施工过程数值模拟研究  

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近年来随着经济的快速发展,大跨偏压隧道在土木工程中应用越来越多。受地质环境影响,大跨隧道常常会处于浅埋、偏压状态。因此,如何利用先进施工技术保证大跨隧道的安全成为工程界普遍关注的问题。本文以50省道莲都段路湾隧道偏压段为背景,利用有限元flac^3d软件,对双侧壁导坑法和预留核心土台阶法合理施工顺序进行模拟分析,得出合理的开挖方法。

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结合河南某高速公路浅埋隧道实际工程,在现有隧道施工过程动态监测与数值模拟的基本理论方法的基础上,建立三维有限元模型研究了浅埋隧道施工过程中围岩位移变化规律。通过仿真成果与隧道围岩位移实测值的比较,认为数值模拟分析中得到的施工过程中隧道围岩位移场变化规律基本与实际相符合,从而便于更好地开展施工监控和施工指导工作。

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强夯法是我国目前地基处理中采取的一种主要加固方法,因其具有高应力、动荷载、瞬时性的特点而受到广大人员关注。文章主要通过有限元数值模拟的方法,基于midas/gts有限元软件对强夯过程中的荷载施加过程以及施工后的地基土的变形进行了相关研究,结果表明有限元法能很好的模拟落锤瞬间时地基土的动力响应,对类似工程有借鉴意义。

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盾构隧道开挖过程中周围土体应力重分布以及衬砌结构与土体相互作用,是盾构施工过程中地层扰动的内在原因,是有限元分析的关键因素,本文针对软土地区的特点,利用大型通用有限元软件abaqus对盾构隧道施工过程进行了有限元模拟,并通过一实际问题的计算表明本文所用的计算方法是有效可行的

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以大隔尖隧道工程为依托,利用ansys有限元软件建立动态施工力学模型,弄清了开挖过程中洞室周边围岩应力大小和分别规律、拱顶下沉、洞周收敛随时间和开挖工况的变化情况,为实际施工方案制定提供了一定理论支持。

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针对一座浅埋偏压条件下的双连拱隧道,分别按三导洞先墙后拱法和中导洞法对其施工过程进行了三维弹塑性有限元模拟分析。计算结果揭示了该条件下双连拱隧道衬砌结构的受力和变形以及围岩的塑性区分布都具有明显的非对称特性,衬砌内侧的拱部和内外侧仰拱承受了较大的拉应力而成为结构的薄弱环节,中隔墙因在不对称水平推力作用下发生偏转成为影响衬砌结构稳定的关键因素,并在此基础上对提高结构的稳定性提出了建议。

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对隧道的整个施工过程进行数值模拟,通过分析地表沉降、围岩塑性区发展变化趋势及管棚和初期支护的受力情况,验证了管棚预支护、超前小导管注浆加固能够满足工程控制地层变形的需要。研究成果对该工程的施工具有理论指导意义,对其他类似的工程也具有借鉴意义。

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王连科

职位:建设项目环境影响评价

擅长专业:土建 安装 装饰 市政 园林

有限元法在软土浅埋隧道施工过程的动态模拟中的应用文辑: 是王连科根据数聚超市为大家精心整理的相关有限元法在软土浅埋隧道施工过程的动态模拟中的应用资料、文献、知识、教程及精品数据等,方便大家下载及在线阅读。同时,造价通平台还为您提供材价查询、测算、询价、云造价、私有云高端定制等建设领域优质服务。PC版访问: 有限元法在软土浅埋隧道施工过程的动态模拟中的应用
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