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基于地层结构法的石子崎隧道施工过程模拟分析

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工程技术研究 2023年第22期8卷 1-5页

作者：朱凯郭攀石洪磊广东省南粤交通投资建设有限公司广东广州510660 南阳通途公路勘察设计有限公司河南南阳473000

文章基于地层结构法,利用Midas GTS NX有限元软件,模拟了仁新高速公路上覆废弃建筑物的石子崎隧道开挖过程,对比分析了有无上覆建筑物两种工况下,隧道开挖过程中的沉降及衬砌内力分布规律,提出了隧道衬砌的重点监测位置,对隧道的施工及... 详细信息

文章基于地层结构法,利用Midas GTS NX有限元软件,模拟了仁新高速公路上覆废弃建筑物的石子崎隧道开挖过程,对比分析了有无上覆建筑物两种工况下,隧道开挖过程中的沉降及衬砌内力分布规律,提出了隧道衬砌的重点监测位置,对隧道的施工及监控量测具有一定的参考价值。

关键词：隧道有限元模型地层结构法衬砌内力

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基于地层结构法的隧道围岩压力反分析

交通科技 2022年第5期32卷 85-89页

作者：林庆元尤昭李斌山东省路桥集团有限公司济南250021 武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063 湖北省公路工程技术研究中心武汉430063

围岩压力是隧道结构设计的最重要参数之一。现有的理论方法和经验方法在计算深埋隧道围岩压力时均未考虑埋深的影响,导致计算结果与实测结果存在较大偏差。本文提出一种基于地层结构法的隧道围岩压力反分析方法。该方法通过确定衬砌的... 详细信息

围岩压力是隧道结构设计的最重要参数之一。现有的理论方法和经验方法在计算深埋隧道围岩压力时均未考虑埋深的影响,导致计算结果与实测结果存在较大偏差。本文提出一种基于地层结构法的隧道围岩压力反分析方法。该方法通过确定衬砌的支护反力确定围岩压力。采用这一方法,分别计算了浅埋、深埋土质隧道的围岩压力,并将部分结果与现有实测数据和其他方法的计算结果进行对比。采用反分析方法得到的围岩压力与实测围岩压力较为接近,验证了提出方法的可行性和准确性。

关键词：围岩压力地层结构法强度折减法反分析

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基于地层结构法的隧道坍塌综合处理技术

施工技术 2020年第S01期49卷 707-710页

作者：杨峻熙吕获印胡安祥李伟明吴海宇陈万华曹江涛中交二航局第二工程有限公司重庆401121 重庆交通大学土木工程学院重庆400074

以某高寒地区公路隧道浅埋段坍塌事故为例,介绍了较为罕见的超前大管棚结合地表注浆的综合处理技术,阐述了综合处理技术相比单一超前大管棚处理技术的优势。通过有限元软件ANSYS采用地层结构法对综合处理技术进行模拟论证,模拟结果显示... 详细信息

以某高寒地区公路隧道浅埋段坍塌事故为例,介绍了较为罕见的超前大管棚结合地表注浆的综合处理技术,阐述了综合处理技术相比单一超前大管棚处理技术的优势。通过有限元软件ANSYS采用地层结构法对综合处理技术进行模拟论证,模拟结果显示:综合处理技术后的初支最大第一主应力为6.8MPa,最大第三主应力为9.4MPa,初支应力较初始地应力有明显减小。综合处理技术比单一处理技术的周边收敛值和拱顶沉降值分别减小了45.5%和24.7%,监控量测实测结果与数值模拟基本一致。该综合处理技术有效的保障了施工安全,坍塌处理效果良好。

关键词：地层结构法隧道坍塌综合处理技术监控量测

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基于地层结构法的隧道衬砌结构受力数值分析

四川建材 2020年第8期46卷 128-129页

作者：徐文腾重庆交通大学土木工程学院重庆400074

隧道衬砌的设计是隧道设计的重点,隧道衬砌的设计,不仅要保证其安全性外,还需更加经济。为保证隧道衬砌结构安全的前提下降低成本,结合算例,采用地层结构法,考虑荷载分配系数,计算衬砌结构的水平及竖向荷载。再结合ANSYS软件,进而分析... 详细信息

隧道衬砌的设计是隧道设计的重点,隧道衬砌的设计,不仅要保证其安全性外,还需更加经济。为保证隧道衬砌结构安全的前提下降低成本,结合算例,采用地层结构法,考虑荷载分配系数,计算衬砌结构的水平及竖向荷载。再结合ANSYS软件,进而分析出衬砌结构的位移、弯矩、轴力、剪力等力学特征参数。得到:围岩荷载作用下,隧道顶部及仰拱中部产生较大变形,其中隧道顶部位移最大;仰拱中部处弯矩最大,拱脚位置弯矩也较大。

关键词：衬砌结构 ANSYS 地层结构法力学特征参数

铁路隧道结构设计参数对二次衬砌裂缝影响规律研究

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现代隧道技术 2023年第5期60卷 1-10页

作者：朱星宇刘征张志强冯应西南交通大学土木工程学院成都610031

对玉磨铁路安定隧道二次衬砌裂缝的分布进行统计分析,并提出一种更接近实际荷载情况的模拟方法,对二次衬砌的裂缝发展规律和控制因素进行研究。采用正交试验研究四因素(混凝土强度等级、衬砌厚度、钢筋直径、保护层厚度)三水平条件下衬... 详细信息

对玉磨铁路安定隧道二次衬砌裂缝的分布进行统计分析,并提出一种更接近实际荷载情况的模拟方法,对二次衬砌的裂缝发展规律和控制因素进行研究。采用正交试验研究四因素(混凝土强度等级、衬砌厚度、钢筋直径、保护层厚度)三水平条件下衬砌裂缝情况。结果表明:现场衬砌裂缝分布情况统计显示裂缝主要分布于拱脚和拱腰位置,拱顶次之,拱肩裂缝较少,纵向裂缝比例达到63%,环向裂缝和斜向裂缝占比分别为18%和19%;衬砌各部位损伤出现的顺序为拱脚、拱顶、拱腰、拱肩,而裂缝发展程度一般为拱脚>拱腰>拱顶>拱肩;二次衬砌结构参数对拱脚裂缝宽度的影响程度为混凝土强度等级>保护层厚度>衬砌厚度>钢筋直径;随着因素水平的提升,混凝土强度等级、衬砌厚度、钢筋直径的影响程度逐渐减小,衬砌厚度影响趋势则相反。

关键词：铁路隧道裂缝分布正交试验荷载结构法地层结构法应力张量

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基于地层结构法的傍山路段棚洞结构设计

隧道建设 2008年第5期28卷 553-556,569页

作者：张志刚刘洪洲黄伦海黄俊中交公路规划设计院有限公司北京100010 重庆交通科研设计院重庆400067

受线形、地形地貌等因素的影响，山区公路的傍山路段不可避免地要形成高边坡或偏压隧道，为减小地质灾害，最大限度地保护自然生态环境，棚洞结构是一个很好的选择。与普通明洞结构不同，棚洞结构受力比较复杂，不仅承受回填偏压荷载，... 详细信息

受线形、地形地貌等因素的影响，山区公路的傍山路段不可避免地要形成高边坡或偏压隧道，为减小地质灾害，最大限度地保护自然生态环境，棚洞结构是一个很好的选择。与普通明洞结构不同，棚洞结构受力比较复杂，不仅承受回填偏压荷载，还要不同程度地受人工边坡的影响。为深入研究边坡对棚洞结构的影响，提出了采用基于地层结构法的傍山路段棚洞结构设计，应用有限元软件动态模拟了棚洞施工的全过程，重点分析了不同应力释放率（0-50％）的荷载作用于棚洞时的结构内力及变形特征。

关键词：傍山路段棚洞结构边坡应力释放率地层结构法

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基于地层结构法的超前注浆效果分析

基于地层结构法的超前注浆效果分析

基坑开挖对铁路桥墩变形的有限元模拟定性与定量分析

中国土木工程学会第十二届年会暨隧道及地下工程分会第十四...

作者：黄斌汪明元长江科学院土工研究所长江科学院土工研究所

文章结合某城市轨道交通线工程,基于地层结构法通过对围岩变形、结构内力进行超前注浆效果的比较研究。研究结果表明,就本工程而言,有超前注浆加固模型其最大拱顶下沉值约为无加固模型的1／4,无注浆加固情况下的最大弯矩约为有注浆加固... 详细信息

文章结合某城市轨道交通线工程,基于地层结构法通过对围岩变形、结构内力进行超前注浆效果的比较研究。研究结果表明,就本工程而言,有超前注浆加固模型其最大拱顶下沉值约为无加固模型的1／4,无注浆加固情况下的最大弯矩约为有注浆加固情况下最大弯矩的1．5倍。

关键词：地层结构法超前注浆同济曙光沉降

来源： cnki会议评论

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基坑开挖对铁路桥墩变形的有限元模拟定性与定量分析

侧向基坑开挖对邻近地铁站线结构影响的两阶段分析

2022年工业建筑学术交流会

作者：赵杨阳黄锋刘江王江波薛普恒中交(西安)铁道设计研究院有限公司

针对当前有限元软件在进行三维数值计算时对于位移定量分析的局限性,本文基于某基坑开挖对铁路桥墩影响的实例,提出了解决有限元软件在进行三维数值计算时对于位移变形定量分析的思路,即:充分结合荷载结构法和地层结构法,采用理正深基坑... 详细信息

针对当前有限元软件在进行三维数值计算时对于位移定量分析的局限性,本文基于某基坑开挖对铁路桥墩影响的实例,提出了解决有限元软件在进行三维数值计算时对于位移变形定量分析的思路,即:充分结合荷载结构法和地层结构法,采用理正深基坑及MIDAS GTS NX有限元分析软件,通过理正计算结果校核并指导参数调整,调参后,该基坑外侧土体最大沉降量为21.4 mm,与理正深基坑软件计算结果(22 mm)基本吻合;按实际工况模拟施工步序,得到了施工过程中,1号、2号桥墩墩顶、承台的横向、纵向、竖向位移变形曲线分别呈现出"驼峰状"、"崮峰状"、"角峰状",其中,桥墩最不利工况时,变形均不大于3 mm,满足相关规范要求;同时指出了施工第3步与第5步时,墩顶、承台的横向变形均呈现出增大趋势,要加大对桥墩的实时监测。综上,本文计算的参数选择基本合理,也体现了理正深基坑与有限元软件在指导工程应用中的相辅相成,对有限元软件在位移变形的定量分析方面具有一定的参考意义。

关键词：定量分析理正深基坑有限元荷载结构法地层结构法

来源： cnki会议评论

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侧向基坑开挖对邻近地铁站线结构影响的两阶段分析

作者：李俊浙江大学

学位级别：硕士

城市轨道交通运营期间,近接工程数量与日俱增,使得邻近地铁车站与区间隧道结构均出现不同程度的附加内力与附加位移。尤其软土地区的隧道结构,随着服役年限的增长,出现渗漏水、衬砌裂缝等衬砌结构病害。因此完整的近接施工影响分析应包... 详细信息

城市轨道交通运营期间,近接工程数量与日俱增,使得邻近地铁车站与区间隧道结构均出现不同程度的附加内力与附加位移。尤其软土地区的隧道结构,随着服役年限的增长,出现渗漏水、衬砌裂缝等衬砌结构病害。因此完整的近接施工影响分析应包括对施工前隧道结构服役现状的确定以及在此基础上展开的施工影响分析。本文基于两阶段法的思想,将地层结构法分别与状态空间法和结构非线性分析相结合,提出新的旁侧基坑开挖影响分析方法,给运营期隧道结构的健康安全管理提供重要的指导意义。基于地层结构法建立的大尺寸模型能有效地考虑岩土工程环境的复杂性。尤其对于形状不规则基坑,三维有限元模拟过程可以较好地考虑到基坑开挖过程中的时空效应,但对结构物的考虑较为简单,隧道常被等效为刚度折减的均质圆环。隧道的荷载结构法考虑到管片接头,结构上进一步精细化,但模型中线弹性地基弹簧未能全面考虑到周边环境的变化。因此本文提出两阶段分析方法,首先确定典型区间隧道的结构服役现状,继而通过地层结构法得到侧方基坑施工作用下车站变形以及隧道结构的变形及内力响应,在此基础上考虑到管片接头以及结构非线性,将位移与内力作为结构外荷载叠加到基床模型进行第二阶段计算。本文研究内容主要如下:(1)针对基坑开挖影响区内的区间隧道进行衬砌病害检测,统计单环衬砌的最大收敛量以及病害类型及其分布,得到了衬砌病害在环向与纵向上的分布规律,并对区间隧道的服役现状进行评价,得到隧道结构的安全控制指标。(2)基于地层结构法建立车站-隧道-基坑的三维数值模型,考虑了土与结构的相互作用以及基坑开挖的时空效应,结合隧道结构安全控制指标分析旁侧基坑开挖对邻近车站与区间隧道的变形影响,得到的隧道位移及内力响应结果作为后续第二阶段分析的外荷载。(3)针对旁侧基坑开挖对邻近车站与隧道结构的影响进行多参数分析,讨论了坑隧距的变化对车站变形和浅埋隧道与深埋隧道的纵向变形影响,分析不同坑隧距与基坑开挖深度下,基坑围护结构角点对隧道纵向位移的约束效果。(4)基于开挖前隧道的最大收敛量和地层结构法得到的隧道位移与周围土压力计算结果,提出在单环衬砌基床模型上进行应力叠加和位移叠加。通过两阶段计算分析获得隧道结构的横向变形、内力响应与结构损伤响应,结果证明该方法既能兼顾复杂岩土工程环境下大尺寸建模,并满足了衬砌结构精细化分析的需要。

关键词：旁侧基坑地层结构法衬砌病害隧道变形内力响应两阶段分析数值分析