城市人工杂填土隧道围岩稳定及支护力学特性分析

在城市修建地下轨道交通,不可避免地将会遇到浅埋暗挖、杂填土层和开挖断面大等问题。杂填土相比于一般土体具有不均匀性、自重压密性、湿陷性、低强度和高压缩性等特点,这就使得隧道的开挖具有了很大的不确定性。文章针对浅埋暗挖杂填土隧道施工中的理论及技术难点,综合运用理论分析和数值模拟的方法,系统地分析了杂填土层隧道的施工力学行为。通过对杂填土的工程特点、力学特性和大断面开挖工法的研究,从而形成了一套关于杂填土的理论体系和科学的施工方法。同时,将研究的成果反馈到实际建设中,科学而有力地指导了现场的施工。

重载铁路隧道衬砌结构动力响应分析

在过去几十年里,重载铁路在世界各国获得高速发展。国内外重载运输实践表明,轴重的增大与运量的提高对铁路隧道结构提出了新的要求。文章以某既有重载铁路隧道为背景,分析重载铁路隧道激振荷载,得到激振力函数表达式,求得速度为100 km/h时30 t轴重列车荷载轮轨激振力时程曲线,基于FLAC3D建立了单线隧道三维地层-结构动力计算模型,分析了不同行车速度下隧道结构的动力响应,并同时考虑了不同围岩级别对于衬砌结构的影响。

新建公路近距离上跨既有铁路隧道力学效应影响分析

以西双版纳新建公路上跨既有玉磨铁路南联山隧道工程为依托,基于有限元软件ANSYS建立隧道结构三维力学模型,模拟公路路基施工前、施工中和运营期的各种工况,分析隧道结构位移、应力、内力和安全系数等变化规律;采用监控量测验证计算分析的准确性。结果表明:新建公路路基施工引起隧道结构最大附加位移0.3 mm,最大附加拉应力0.3 MPa,最大附加压应力0.8 MPa,最大附加内力88.5 kN,最小安全系数3.73;新建公路施工及运营期隧道结构位移、应力、内力和安全系数均满足规范要求。

城市浅埋隧道近接桩基的施工力学行为分析

针对某城市地铁新建隧道近接既有高层建筑桩基群,进行了三维数值模拟的施工力学行为研究。文章以重庆东水门大桥·千厮门大桥渝中区连接隧道为背景,该隧道直接下穿筷子街65~#大楼,大楼桩基础底部距离隧道初期支护拱顶18.5 m,且直接位于隧道顶部,两者相互影响较大。建立隧道的开挖数值模拟,分析了隧道开挖过程中围岩应力及桩基位移、隧道衬砌内力的变化,同时详细分析了桩顶沉降随隧道开挖的变化规律,为类似工程的设计、施工及监控提供了依据。

公路隧道斜井送排式通风节能系统优化分析

公路隧道在施工阶段一般利用斜井作为辅助通道增加施工工作面,运营阶段继续采用此斜井作为运营通风通道,这种通风系统能耗巨大,年运营维护费逾越百万元。竖井送排式通风系统相对斜井通风系统沿程损失更小,通风效率更高。因此提出新建竖井作为运营通风道,原施工斜井作为逃生救援通道的新型通风节能优化方案。本文基于山西云山隧道实际工程,分别计算斜井与竖井的土建造价及能耗,利用FLUENT软件对斜井与竖井通风进行数值模拟,分析两者土建费用、运营能耗以及通风效率,对此优化通风系统的经济性进行评价,并为类似工程提供参考。

过江盾构隧道止水密封垫力学性能试验及数值模拟

为研究盾构隧道接缝止水密封垫数值模拟难点,结合上元门越江隧道工程的接缝防水设计方案,利用ABAQUS有限元软件建立密封垫三维模型,模拟密封垫装配力加载试验,将计算结果与室内试验结果对比,为橡胶本构模型的选择提供参考,并分析边界条件对计算结果的影响。研究结果表明:在与室内力学试验相对应的密封垫两端有约束的数值模型中,采用Mooney-Rivlin本构模型比Yeoh本构模型的装配力误差更小;密封垫两端边界条件的差异对计算结果有较大影响,采用Mooney-Rivlin本构模型时密封垫两端有约束比无约束情况下的最大装配力平均增大22.2%;对于最大装配力而言,使用Mooney-Rivlin本构模型的计算结果更加准确。