偏压连拱隧道围岩稳定性模型试验与数值分析

按弹性阶段相似原则进行偏压条件下连拱隧道的室内模型试验,模拟连拱隧道的施工工况,研究III级围岩地质条件下,偏压连拱隧道开挖的可行性.采用压力盒、数码相机、沉降板等仪器量测试验过程中隧道围岩应力和位移分布.应用三维连续介质快速拉格朗日元对偏压条件下连拱隧道的围岩稳定性进行了分析,掌握连拱隧道开挖时围岩的整体力学性质、变形趋势以及稳定性特点.物理模型所得结果与数值模拟所得结果进行对比分析,结果表明偏压条件下连拱隧道施工过程中,隧道左右洞室拱顶存在较大的差异沉降;右洞拱顶及左洞拱脚围岩是隧道最为薄弱的地方;中墙作为连拱隧道的关键结构,承受了较大的外部荷载,除其本身要达到强度及稳定性要求外,墙顶及墙底围岩易发生塑性屈服;偏压对隧道拱顶的影响最明显,侧墙次之,对拱底影响较小以及隧道围岩不稳定区域和围岩的松动范围与对称荷载情况存在明显差异.

偏压连拱隧道围岩稳定性数值仿真

连拱隧道作为公路隧道新的结构型式,理论上还不成熟,特别是在复杂应力条件下隧道的应力、位移分布及稳定性研究很少。文章以元磨高速公路的一座连拱隧道作为工程背景,采用三维连续介质快速拉格朗日元模拟偏压条件下直墙连拱隧道的施工工况,得出了施工过程中偏压连拱隧道围岩位移、应力和塑性区分布规律,这对今后偏压条件下连拱隧道的设计和施工具有一定的理论意义和应用价值。

拉格朗日元法及其应用软件FLAC在边坡稳定分析中的应用

拉格朗日元法是一种新的数值分析方法,特别适合于求解非线性的大变形问题,在岩土力学中有重要的应用。介绍了拉格朗日元法的原理,以及应用软件FLAC在边坡稳定性分析中的应用。结合实例,通过跟踪最大不平衡力和节点位移,来分析边坡的稳定性。

管线穿越条件下围护结构局部开口的可行性分析

针对目前我国地铁车站施工中常遇到的地下大直径管线,提出不改迁管线,遇管线处围护结构局部留缺口、将管线悬吊的方法。采用FLAC3D程序,分析了大直径地下管线对基坑围护结构整体稳定性的影响,对围护结构封闭、开口及缺口部位土体加固等方案进行了施工过程三维仿真模拟。重点讨论了基坑底的隆起变形、基坑缺口附近土体的塑性区分布及水平位移、基坑缺口外侧的地表沉陷、各层支撑承受的轴力、基坑缺口附近连续墙体的水平位移及弯矩等力学响应。结果显示,采用文中方法保护地下管线并进行围护结构缺口处土体加固是可行的。