• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      隧洞開挖施工的數(shù)值模擬研究

      2022-08-19 04:08:26趙首創(chuàng)
      水利科技與經(jīng)濟 2022年8期
      關鍵詞:結果表明拱頂隧洞

      趙首創(chuàng)

      (費縣許家崖水庫管理中心,山東 臨沂 273400)

      1 概 述

      隨著我國西部大開發(fā)和絲綢之路的開展,越來越多的隧洞工程應運而生,對此學者們針對隧洞工程進行了大量的研究。安永林等[1]依托珠海某隧洞工程,研究了兩種不同的施工工序?qū)λ矶吹挠绊?,研究結果表明不同的施工工序條件下,隧洞危險區(qū)不同,應當合理選擇施工工序,以保證隧洞的施工安全。葉逢春等[2]利用數(shù)值模擬對盾構隧洞施工的安全性進行了評估,評估結果表明隧洞的變形若控制在合理范圍內(nèi),隧洞的安全性能夠得到保證。吳悅等[3]通過數(shù)值模擬對可液化地層的隧洞進行了研究,研究結果表明襯砌厚度越小,襯砌的上浮位移越小,同時應當加強交界處的襯砌接頭。陳春玲等[4]利用FLAC3D對不同直徑、距離條件下的隧洞圍巖進行了數(shù)值模擬研究,研究結果表明拱頂沉降與溶洞范圍呈線性規(guī)律。張君寶等[5]利用數(shù)值模擬軟件,模擬全斷面法、CRD法和三臺階法對隧洞圍巖的影響,研究結果表明三臺階開挖法為隧洞標準段的最優(yōu)開挖工法。李順群等[6]利用數(shù)值模擬,研究了基坑開挖對隧洞變形的影響,研究結果表明基坑開挖對隧洞變形的影響在可控范圍內(nèi),滿足工程穩(wěn)定性要求。李曉菡等[7]利用MIDAS-NX軟件對既有地鐵隧洞施工進行了研究,研究結果表明路基回填高度應當控制在0.5~1.57 m范圍內(nèi),可滿足隧洞施工的要求。左廣洲[8]結合隧洞運營過程中排水問題,提出了復合排水技術,并通過數(shù)值模擬對此技術進行了研究,研究結果表明復合排水技術能夠解決隧洞運營排水問題,且該技術還有待進一步優(yōu)化完善。翟永勇等[9]利用數(shù)值模擬軟件,研究深基坑施工對臨近隧洞的內(nèi)力和變形的影響,研究結果表明嚴格按照基坑施工章程,可保證基坑施工不對臨近隧洞造成不良影響。

      以上研究均未考慮開挖對隧洞周圍巖土體位移的影響,也未考慮隧洞二襯受力的影響。因此,本文結合實際隧洞工程,對隧洞周圍巖土體進行地勘調(diào)查,利用MIDAS GTS數(shù)值模擬軟件對隧洞開挖進行全過程的模擬還原,通過模擬結果對隧洞開挖的影響和效果進行評估。

      2 工程概況

      某隧洞工程位于我國西部地區(qū),經(jīng)過地勘調(diào)查可知,該隧洞位于河道一側(cè),隧洞周圍從上至下巖土體分別為泥灰層風化土、泥灰層和灰層(圖1),隧址區(qū)地面高程520~1 020 m,相對高差最大約562 m,隧洞埋深180~550 m(圖2),巖土體的物理力學參數(shù)見表1。

      圖1 隧洞二維平面圖(單位:m)

      圖2 隧洞隧址

      表1 巖土體力學性質(zhì)

      3 數(shù)值模擬

      3.1 模型的建立

      利用MIDAS GTS數(shù)值模擬軟件進行隧洞開挖的數(shù)值模擬研究,經(jīng)過試算,選擇隧洞的寬×高為92 m×69 m。試算結果表明,超過該邊界1 m,隧洞應力和應變不超過0.01%,因此可認為該邊界的選擇是合理的。

      隧洞采用CD法進行開挖,隧洞拱頂左右兩邊分別采用4和7根錨桿進行支護。見圖3。

      圖3 數(shù)值模擬平面圖

      選擇二維平面對隧洞開挖進行研究,初支混凝土為彈性材料,彈性模量為2.1×104MPa,容重為24.5 kN/m3,泊松比為0.21;二襯混凝土為彈性材料,彈性模量為3.2×104MPa,容重為25.6 kN/m3,泊松比為0.19;錨桿為彈性材料,彈性模量為2.2×105MPa,容重為78.6 kN/m3,泊松比為0.16。風化土、泥灰層和灰層選擇實體單位,錨桿選擇植入式桁架,內(nèi)支撐選擇板單元。

      數(shù)值模擬共計5 942個單元、3 202個節(jié)點,數(shù)值模擬計算至隧洞穩(wěn)定時停止。

      3.2 模型的計算

      第一階段建立泥灰風化土層、泥灰層和灰層,并根據(jù)表1的數(shù)據(jù)進行賦值,設置邊界自動約束,最后對巖土體進行清零。第二階段為開挖階段,按照CD施工法的次序,將隧洞部分巖體進行鈍化,同時在鈍化區(qū)域添加錨桿、初支混凝土或二襯混凝土。第三階段依次將二襯混凝土進行賦值。經(jīng)過以上3個階段后,方可對隧洞模型進行計算。

      3.3 模擬結果

      3.3.1 變形分析

      隧洞整體位移和豎向位移見圖4和圖5。

      圖4 隧洞整體位移(單位:m)

      圖5 隧洞豎向位移(單位:m)

      由圖4可知,隧洞的整體位移61.7%幾乎位移為0,接近30%巖土體的位移集中于隧洞開挖部位,最大位移位于拱頂處,該位移不超過1 mm,且所占隧洞比率也不超過4%,說明隧洞開挖并沒有對周圍巖土體的位移造成較大的影響。

      由圖5可知,隧洞的豎向位移53.7%幾乎位移為0,接近25%巖土體的豎向位移集中于隧洞開挖部位,最大位移位于拱頂和拱腳處,該位移不超過1 mm,且所占隧洞比率也不超過5%,說明隧洞開挖后也沒有對周圍巖土體的豎向位移造成較大的影響。

      由圖4和圖5可知,隧洞開挖的整體位移和豎向位移均控制1 mm范圍以內(nèi),沒有對周圍巖土體造成不良影響,滿足隧洞工程穩(wěn)定性要求。同時隧洞拱腳處因為位移較大,屬于施工和管理的重點,應當加以重視。

      3.3.2 支護結構變形分析

      襯砌所受的彎矩見圖6。

      圖6 二襯所受的彎矩(單位:kN·m)

      由圖6可知,二襯所受的彎矩最大處位于拱腳處,接近拱腳處次之,數(shù)值最大為88 kN·m,該區(qū)域僅占整個二襯的2.5%,彎矩受力較大處位于拱底,即仰拱處。由此可知,仰拱所受彎矩最為明顯,應當被考慮成防護的重點。拱頂處所受彎矩不超過57 kN·m,滿足工程穩(wěn)定性的要求。

      3.3.3 數(shù)值模擬總結

      1) 隧洞的整體位移和豎向位移均控制在合理范圍內(nèi),說明隧洞的開挖施工是合理的,并沒有對周圍巖土體的位移造成不良影響。

      2) 二襯所受彎矩主要集中于仰拱處,拱頂所受彎矩較小,且受力較均勻。

      由以上兩點可知,隧洞開挖施工是合理的,滿足工程穩(wěn)定性的要求。

      4 結 論

      本文利用MIDAS數(shù)值模擬技術,對四川省巴中市某隧洞開挖進行了研究,結論如下:

      1) 隧洞整體位移和豎向位移均控制在合理范圍內(nèi),不會對周圍巖土體的位移造成不良影響。

      2) 隧洞二襯彎矩仰拱處最大,但均不超過工程允許的數(shù)值;拱頂處彎矩較小且受力較均勻,未出現(xiàn)應力集中的現(xiàn)象。

      3) 研究隧洞斷面屬于常規(guī)斷面,沒有對隧洞的特殊斷面進行研究。

      猜你喜歡
      結果表明拱頂隧洞
      隧洞止水帶安裝質(zhì)量控制探討
      方斗山隧道拱頂FLAC沉降模擬及修正
      滇中引水工程大理段首條隧洞順利貫通
      水泵技術(2021年2期)2021-01-24 12:18:14
      立式圓筒拱頂儲罐排版技術及控制方法
      自密實混凝土在水工隧洞襯砌中的應用
      大型拱頂儲罐三角形板式節(jié)點網(wǎng)殼正裝施工工藝
      地鐵隧道施工拱頂下沉值的分析與預測研究
      隧洞襯砌段滲水修復施工技術介紹
      體育鍛煉也重要
      闊世瑪與世瑪用于不同冬小麥品種的安全性試驗
      沧源| 丹巴县| 图木舒克市| 景洪市| 行唐县| 揭阳市| 新乡市| 准格尔旗| 蓬安县| 延长县| 永德县| 枣阳市| 大邑县| 原阳县| 上饶县| 福安市| 亚东县| 常州市| 鄂州市| 兴义市| 社会| 永昌县| 三明市| 齐河县| 伊金霍洛旗| 屏山县| 宣恩县| 玛纳斯县| 巍山| 祁阳县| 呼玛县| 饶阳县| 弥渡县| 南昌市| 正镶白旗| 四川省| 盘锦市| 堆龙德庆县| 涞水县| 阳谷县| 鄄城县|