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1.
李彦民 《福建工程学院学报》2019,(6):539-544
为研究地面线路运营对下穿盾构隧道结构的影响规律,基于相似比理论建立室内大型试验模型,模拟上部列车荷载作用下土层及其内部盾构隧道结构的受力变形过程,总结变形规律。结果表明,模型试验能够较好地反映外部荷载影响下土层以及内部盾构隧道结构的受力和变形特性;地表列车荷载在土层传递过程中,同一层面上沿地面线路方向的土压力大于两侧土压力,远离线路的地层受列车荷载影响相对较小,同一竖向截面土压力变化量由上至下逐渐减小,即外部荷载对浅层土的影响明显大于深层土;盾构隧道在地表列车行驶过程中,环向出现背车面受拉迎车面受压的受力特性,呈斜向压扁,纵向应变从中间交叉点向盾构隧道两侧逐渐减小,呈下凹压弯;盾构隧道埋深越小,受地表荷载影响越显著,增大一倍埋深对应纵向应变最大值减小约44.5%。 相似文献
2.
管振祥 《石家庄铁路职业技术学院学报》2003,2(2):45-49
新松树湾隧道位于砂粘土中,含水量大,土体的稳定性极差,施工难度较大.为此,在隧道施工期间,通过土工试验、隧道收敛和围岩内部位移的现场监测、隧道变形的三维有限元仿真计算等手段,对该隧道的变形进行了系统研究,获得了大量试验数据.研究成果对隧道的施工组织和支护参数的确定起到了重要作用,同时为此类隧道的施工积累了经验. 相似文献
3.
以大连地铁旁穿高架桥桩基础为背景,利用有限元软件MIDAS/GTS建立了三维数值模型,研究了隧道施工过程桩的内力和位移的变化规律。分析结果表明:桩顶竖向沉降值最大;桩的水平位移先增大,后减小,由正值逐渐变为负值;隧道周围土体的损失使桩周土层发生沉降,产生负摩阻力,使桩的轴力在1015 m处变化很大;沉降槽内,地表隧道中线处沉降值最大,离中心越远其值越小。 相似文献
4.
《浙江大学学报(A卷英文版)》2021,(4)
目的:盾构掘进引起施工期土体变形的关键影响因素是施工荷载和土体损失。结合曲线盾构隧道施工特点,本文旨在推导由土体损失及施工荷载(开挖面附加推力、盾壳与土体间摩擦力和盾尾注浆压力等)引起的地层竖向变形的计算公式,并研究隧道曲率半径对地层沉降的影响。创新点:1.通过建立曲线盾构隧道掘进模型,推导出三维土体损失引起土体变形的理论公式;2.通过改写Mindlin解,提出作用在空间曲面上的面分布力引起土体变形的理论公式。方法:1.基于半无限体中任意单位空隙变形引起土体变形的镜像法原理,并根据实际三维空间域的积分思想,分别对盾尾处及开挖面处土体损失引起的土体竖向变形进行推导计算;2.基于改写的Mindlin解,推导并计算曲线盾构隧道施工时各施工荷载引起的土体竖向变形;3.与现场监测、数值模拟及已有文献的结果进行对比,验证所提方法的可靠性。结论:1.盾尾整合间隙、摩擦力、注浆压力和开挖面附加推力引起的曲线隧道轴线上方土体的竖向变形曲线不再像直线隧道一样关于隧道轴线对称。2.由于曲线盾构隧道掘进时超挖的需要,各影响因素下总的地表沉降值及横向沉降槽范围都比直线隧道大。3.随着土体深度的增大,各影响因素引起的土体竖向变形的峰值有所增大;总的沉降峰值和偏移量均随隧道曲率半径的减小而增大。 相似文献
5.
管振祥 《石家庄铁路工程职业技术学院学报》2003,2(2):45-49
新松树湾隧道位于砂粘土中，含水量大，土体的稳定性极差，施工难度较大。为此，在隧道施工期间，通过土工试验、隧道收敛和围岩内部位移的现场监测、隧道变形的三维有限元仿真计算等手段，对该隧道的变形进行了系统研究，获得了大量试验数据，研究成果对隧道的施工组织和支护参数的确定起到了重要作用，同时为此类隧道的施工积累了经验。 相似文献
6.
《浙江大学学报(A卷英文版)》2021,(11)
目的:针对国内外发生的多起因一条盾构隧道破坏导致邻近隧道受损甚至坍塌的事故,探讨不同工况下破坏隧道对邻近隧道结构的影响,研究两隧道连锁破坏机理,为实际工程中提高隧道抗连锁破坏能力提供设计参考。创新点:1.利用耦合的欧拉拉格朗日法成功模拟了隧道破坏时土体的变形过程;2.定义了能在一定程度上定量描述隧道接头安全程度的指标。方法:1.通过数值模拟,研究在不同双隧道位置关系中不同隧道的破坏位置与破坏模式下,受影响隧道接头进入不安全状态的顺序(图8～10)与程度(图12～14);2.通过统计分析,研究不同双隧道位置关系下受影响隧道接头进入不安全状态的平均概率和最小安全系数,并分析不同双隧道位置关系下破坏隧道剪切带的发展规律。结论:1.受影响隧道接头进入不安全状态的顺序在很大程度上取决于两隧道的相对位置关系,与破坏隧道的破坏位置与破坏模式关系较小;2.对于重叠与斜叠隧道,上线隧道发生破坏对下线隧道的影响小于下线隧道破坏对上线隧道的影响;3.当两隧道斜叠排布且下线隧道发生破坏时,因为上线的受影响隧道部分处于破坏隧道的剪切带上,土体变形梯度较大,所以受影响隧道较为危险。 相似文献
7.
目的:揭示汛期及常水位条件下地铁随机振动荷载作用下越江隧道管片及周边岩土体的动力响应及变形机制。创新点:建立越江地铁隧道二维离散元模型,并采用随机振动荷载模拟地铁行车荷载,揭示汛期和常水位条件下地铁行车荷载对越江隧道稳定性的影响。方法:采用离散元方法进行数值仿真。1.基于室内三轴试验和离散元数值拟合得到土层的各细观参数;2.采用不同接触模型对隧道内钢轨、轨枕、管片以及周边岩土体进行建模;3.将地铁随机振动荷载施加在钢轨上,对管片及周边岩土体不同区域内颗粒的受力及变形进行监测并分析。结论:1.位于隧道上半部分的周边岩土体颗粒振动偏大;2.随着距离的增大,振动波在周边岩土体内先放大后减小;3.汛期水位条件下地铁行车荷载对管片和周边岩土体的振动影响较小,但是对隧道变形影响较大。 相似文献
8.
针对位于强震区软岩地基上的高耸进水塔结构,采用动力分析中的振型分解反应谱法,分析塔群的振型规律,对比分析在地震动峰值加速度由0.3 g提高到0.4 g的情况下,结构位移、应力和内力的变化情况。结果表明:塔顶位移和塔体应力均有较大幅度提高,需采用加固措施。 相似文献
9.
李旭 《商丘职业技术学院学报》2023,(2):86-91
地下工程的建设,不可避免地会造成地层的沉降变形以及地面塌陷等现象,如何有效降低地铁隧道开挖造成的变形,是地铁隧道建设一直以来工作的重点和难点.以天津地铁6号线双洞单线段为例,采用MIDAS数值模拟软件建立三维隧道开挖地质模型,分析不同隧道截面对围岩变形的影响,在此基础上分析不同双洞间距对隧道开挖的影响.结果表明：圆形断面隧道相比其他三种断面变形量相对最小,其次为拱形断面隧道,次之为三心圆断面隧道效果最差,且圆形断面隧道剪应力变化偏转情况相对幅度和偏转范围也最小,最有利于隧道施工;双洞隧道间土层变形受双洞间距的影响,双洞间距越小,围岩变形程度越大,当双洞距离大于25 m后,围岩变形程度受双洞间距的影响程度逐渐减缓. 相似文献
10.
浅谈泡沫技术在土压平衡盾构中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
土压平衡盾构是软土地区地铁隧道施工的主要方法之一.但是盾构在穿越流塑性差、含水量高、渗透系数大的砂性土层时,存在土体受扰动发生液化,推进速度慢、刀盘形成"干饼"等一些技术难题.使用泡沫不仅有利于保持开挖面土压力平衡,而且机械负荷及刀盘扭矩能够明显减少,解决施工难题,并保证开挖面的稳定和砂性流塑的优点. 相似文献
11.
基于Gibson土建立平行双孔隧道的三维实体结构计算模型,考虑衬砌与周围土体的共同作用,并在盾构开挖面处施加表面力以模拟切削刀盘的推进力效应,分析平行双孔隧道同步开挖及不同滞后距离异步开挖时隧道相互作用所引起的周边土体变形及收敛形式。研究表明,平行双孔隧道异步开挖时,滞后距离对超前开挖隧道周围的竖直沉降影响微小,而对后挖隧道断面竖直沉降以及左右隧道水平位移的影响较大;随两隧道间距的增加,开挖时相互的影响会随之减小。 相似文献
12.
《东南大学学报》2017,(2)
为了分析膨胀土地区路堤初始开裂行为,使用ABAQUS模拟了典型路基断面的路堤顶部张拉应力峰值和峰值位置的改变.模拟结果表明:基质吸力在膨胀土地基顶部呈凹形分布,并且引起了地基和路堤的不均匀变形.路堤顶部张拉应力峰值并非位于某一固定点,而是随着蒸发的持续逐渐朝路肩移动.蒸发强度越大,随着地表蒸发的进行,路堤顶面张拉应力峰值增大越快,其位置越靠近路肩;厚层膨胀土有助于路堤顶面张拉应力峰值快速到达其抗拉强度阈值,而膨胀土厚度小于1.5m时,地表蒸发30天,路堤不会开裂;路堤越高,路堤顶面张拉应力峰值越小,其位置越远离路肩.因此,薄层膨胀土土层上修筑较高路堤可以减少路堤裂缝的形成. 相似文献
13.
以南宁地铁一号线南湖段下穿隧道为工程背景,建立隧道开挖的三维有限元模型,通过数值分析,得到盾构施工过程中地层变形的分布规律,讨论盾构施工过程中注浆压力对地表沉降、水平位移及拱顶位移的影响,分析掌子面压力对地表隆起的影响规律。研究结果表明,注浆压力对地表变形会产生明显的影响,随着注浆压力的增大,地表沉降及水平位移明显减小。当掌子面压力大于0.1 MPa时,会引起掌子面前方土体产生向上的位移,地表隆起量随掌子面压力的增加而增大。 相似文献
14.
结合福州某地铁双线盾构隧道下穿铁路轨道的工程实例,采用有限元数值模拟与实测值相结合的方法,分析研究了盾构隧道在下穿的施工过程中对轨道沉降、轨道水平偏差以及轨向偏差影响的一般性规律,探讨了不同盾构隧道埋深条件下的轨道沉降与变形规律。研究表明,轨道沉降主要发生在盾构掌子面到达前、盾构通过期间及盾尾通过后的3个阶段;最大水平偏差一般出现在掌子面到达隧轨相交处位置;最大轨向偏差一般发生在掌子面到达轨道线路之前或通过轨道线路以后1倍的盾构隧道直径左右的距离位置;同时表明,在不考虑地下水位的情况下,盾构隧道埋深越大,轨道线路沉降与变形越小,列车运行越平稳安全。 相似文献
15.
由于受地应力水平和围岩工程性质影响,高地应力条件下软岩隧道开挖后围岩塑性变形显著,施工中常伴有支护变形侵限、大面积开裂,甚至坍塌等现象发生。如何选择合理的支护措施,有效控制软岩隧道变形并确保结构安全已成为目前地下工程界的关注焦点。施工中各阶段隧道极限位移的研究,可为该种条件下隧道设计和施工决策提供有利的技术支持。根据乌鞘岭隧道F7断层区段的实际情况、对高地应力条件下软岩大变形隧道不同施工阶段的极限位移进行研究和确定,并将研究成效应用于工程实际。 相似文献
16.
香港科技大学土工离心机先进模拟技术在岩土工程中的应用(英文) 总被引：3，自引：0，他引：3
Charles W.W.NG 《浙江大学学报(A卷英文版)》2014,15(1):1-21
研究目的:采用香港科技大学的先进土工离心模拟技术来研究和解决复杂的岩土工程问题。创新要点:1.验证竖向钻孔开挖技术(应力释放)对建筑纠偏的有效性;2.研究隧道坍塌对其邻近既有隧道的影响;3.研究基坑开挖对坑中既有桩基承载力的影响;4.揭示不同颗粒级配形成的土坡在水位上升和动力荷载作用下的破坏模式。研究方法:1.用香港科技大学全球首台离心机中的双向震动台(见图5)模拟地震荷载对土坡的影响;2.用香港科技大学全球第二台四轴机械手(见图6)模拟不停机情况下的钻孔开挖。重要结论:1.竖向钻孔开挖技术能有效地对建筑物进行纠偏;2.隧道坍塌会对其邻近既有隧道产生很大的附加弯矩,尤其是拱脚处的弯矩可增加多达228%;3.基坑开挖后坑中桩基的承载力取决于桩土接触面的粗糙程度,粗糙的桩-土接触面在剪切过程中倾向于发生剪胀,这会增大桩周围土的水平土压力,从而使桩基承载力增加;4.当水位上升时,颗粒均匀,级配差的松散砂土坡容易发生静态液化;相反地,颗粒级配好的松散砂土坡(风化土)不太可能发生静态液化,而只是发生整体滑动破坏;5.离心机双向震动台实验显示松散的风化岩土坡在0.3g的地震加速度作用下不会发生液化,可以抵御香港地区的地震荷载(0.08g到0.11g)。 相似文献
17.
高地应力条件下软岩大变形隧道极限位移计算模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
由于受地应力水平和围岩工程性质影响，高地应力条件下软岩隧道开挖后围岩塑性变形显著，施工中常伴有支护变形侵限、大面积开裂，甚至坍塌等现象发生。如何选择合理的支护措施，有效控制软岩隧道变形并确保结构安全已成为目前地下工程界的关注焦点．施工中各阶段隧道极限位移的研究，可为该种条件下隧道设计和施工决策提供有利的技术支持．根据乌鞘岭隧道F7断层区段的实际情况、对高地应力条件下软岩大变形隧道不同施工阶段的极限位移进行研究和确定，并将研究成效应用于工程实际。 相似文献
18.
利用Abaqus有限元软件进行三维弹塑性模拟分析,研究不同大小、不同位置的空洞对浅埋隧道衬砌结构变形、应力、安全系数以及围岩应力、压力的影响。结果表明：无论空洞在什么位置,围岩最大主应力一般随空洞增大而增大,最大变化幅度为69.1%;围岩压力的变化主要集中在空洞及周围,最大变化率可达90%,其他控制点处变化率不超1.5%;衬砌位移均随空洞增大而增大,其变化幅度由大到小依次为“X>Y>Z”;衬砌最大主应力一般随空洞增大先减小后增大,变化幅度最大可达57.8%;衬砌安全系数随空洞增大而减小,拱脚处空洞出现最小值2.9。 相似文献
19.
软硬结构面的存在阻断了岩体性质的连续性,结构面倾角的位置和角度会造成多种破坏模式。文章对上软下硬地层隧道的破坏过程和破坏模式进行数值模拟研究。结果表明:分界结构面倾角在30°～75°时隧道稳定性较差;围岩变形破坏特征在对称模式下,围岩位移、破坏区和塑性区呈对称分布;在非对称模式下,结构面倾角和围岩的力学参数决定了破坏区的位置和范围,破坏区的位置主要受结构面倾角的影响。 相似文献
20.
以紫金山金铜矿开采为工程背景,根据矿山规划设计,露采至+100 m水平后进行井工开采。为了研究井工开采对露天边坡的影响,采用FLAC3D建立数值模型,研究采区位于边坡体不同空间位置对边坡稳定性产生的不同作用机制,分析露天边坡和采空区围岩位移演化规律、应力分布规律。数值模拟结果表明:当井采区位于边坡坡脚区时,井工开采直接破坏了坡脚区边坡岩体,坡面整体向坡脚处滑移,最大水平位移达到2.21 m,最大竖向位移达到1.67 m;当井采区位于坡中区开采时,其开采破坏了坡中边坡岩体,可能导致上部坡体失稳破坏;当井采区位于坡外区时,由于采区上部岩层沉陷导致边坡整体坡角减小,从而有利于边坡整体稳定性。对比3种开采位置,采区位于坡脚时对边坡稳定性最不利,采区处于坡外时采动效应对边坡稳定性的影响最低。 相似文献