本站首页 新闻动态 行业资讯 在线留言 加入信游
主页 > 行业资讯 >

信游平台:地铁车站再入区浅埋暗挖开挖过程模拟研究

2019-03-21 09:43来源/未知

2挖掘方案数值模拟

Flac(Lagrangian Yen方法)是世界上优秀的岩土力学数值计算软件系统之一。 flac3d是一个三维显式有限差分信游平台:程序。其基本原理和算法类似于离散元法。连续移位条件可使连续介质发生大的变形。基于显式差分法求解运动方程和动力方程,flac3d提供了各种结构单元,如梁,桩,锚和壳,非常适合研究隧道开挖等。岩土工程问题[5]。

2.1模型和边界条件

在挖掘过程中,地面的水平受影响区域通常是挖掘面直径的3倍。在无水和低水的情况下,地面的侧向沉降通常被认为等于结构的埋深,即从结构的侧面的埋深的宽度[6]。项目侧孔开挖跨度为7.4m,开挖扰动的侧向范围主要在侧孔外24m范围内。覆土层结构厚度为12.54m,结构底拱深度为21.5m。综上所述,考虑到开挖对土体两侧的影响以及模型的边界条件,计算模型确定为隧道纵向宽90m,高50m,长40m。由于内部结构相对于整个模型而言太小,为了更清楚地显示内部结构,未示出周边土壤,如图2所示。

计算使用莫尔库仑准则。该模型约束了两侧以及前后边界的水平位移。底部边界限制垂直位移。上边界是自由表面。考虑到表面是高速公路,该模型将20kPa的垂直方向应用于上边界。较低的均匀载荷。

2.2土壤和衬里材料参数

根据实际调查数据,土壤特性分为4层。 1第1层:表层填充,厚度1.4m; 2层2:淤泥,厚度5.7m; 3层3:粉砂,厚度4.3m; 4层4:粉质粘土和鹅卵石,38.6m厚。土壤参数如表1所示。

2.3挖掘计划设计

折返部分采用双壁导坑法挖掘。横截面挖掘顺序如图1所示。挖掘定义如下:

a:侧孔1,2,3,4的开挖,临时支撑和封闭,用于初始衬砌,建筑柱和二次衬砌拱;

b:挖掘上部5,6中间孔,临时支撑封闭拱,用于初始衬砌,建筑物顶拱的二次衬砌;

c:挖掘中间孔的下部7和8,暂时支撑封闭的倒拱,用于初始衬砌,以及建筑物中孔的二次衬砌。

挖掘计划如下:

1选项1:两侧a同时挖掘,然后b挖掘,最后c挖掘,完成整体结构。

2方案2:一边挖掘,然后另一边挖掘,然后b挖掘,最后c挖掘,完成整体结构。

3方案3:首先双方同时挖掘20m,b,c挖掘20m;然后两侧同时挖掘20m至40m,b,c挖掘从20m挖掘到40m,完成整体结构。4方案4:第一侧挖掘20m,另一侧挖掘20m,然后b,c挖掘20m;然后将另一侧a从20m挖掘到40m,另一侧a从20m挖掘到40m。最后,从20m到40m挖掘b和c以完成整体结构。

信游平台:地铁车站再入区浅埋暗挖开挖过程模拟研究

从图3可以得出结论,沿隧道方向的地面沉降逐渐增加然后减小。隧道两端的地面沉降很小,中间附近地面沉降很大。这是因为隧道尽头的围岩压力相对较小,隧道前后开挖引起的扰动相对较小,隧道中间的围岩压力较大,且开挖前后土体的扰动比较大。隧道前段开挖,挖掘面应力释放,开挖前土壤向开挖面倾斜,中间孔地面沉降的最大点一般位于中间某处两端。方案1和方案2的截面长度约为25米。方案3和方案4的截面大约为30米。对图4的分析表明,顶拱沿隧道方向的沉降逐渐增加然后减小,然后增加然后减小。结算变化有波动的趋势,但两端的整体趋势仍然相对较小。沉降相对较大,与地面沉降趋势一致,只是顶拱的沉降大于地面沉降。这种变化趋势也与实际工程情况一致。比较图3和图4,后两种方案的中孔和中孔顶拱的沉降大于前两种方案,中间隧道最大沉降的两种方案约为1.6倍分别是前两个方案。顶拱的最大沉降量约为前两个选项的1.24倍。分析四个选项,最根本的区别在于前两个选项是侧孔开挖,然后在第二个衬砌施工后重新挖掘中间孔。后两种方案将整个项目划分为沿隧道方向的第一个20m开挖。浇筑第二衬里,在挖掘和浇筑20m后进行第二次衬砌。从图3和图4可以看出,在前部15m的结构中,四个方案的地面和顶拱的沉降差别不大,之后的沉降间隙逐渐变宽。在施工开挖中反映出,即前两个方案开挖后的侧孔开挖至20m,后两侧开挖至20m,建筑物衬砌,中间孔开挖。

前者仅挖掘侧孔,而中间孔形成岩柱以承受上部载荷,并且还将孔的两侧分开,使得挖掘过程中挖掘跨度不大,因此围岩有效地形成侧向应力拱。地面沉降得到有效抑制,后一洞挖掘到20米开始挖掘中间孔。挖掘过程在很大程度上。虽然间隔件构建在侧孔和中间孔之间以承受上部负载,但是分隔区域很小。形成由中孔岩柱形成的横向应力拱是不够的,在挖掘的后半段,挖掘了20m孔前半段的土体,不能形成岩柱。结构凌空跨度非常大。后半部分的开挖对整个隧道结构和围岩的扰动影响较大,因此地面沉降和顶拱沉降较大。由此可以判断出方案1和方案2优于方案3和方案4.对于方案1和方案2,前者同时挖掘,挖掘面积大,干扰对于围岩和中间隧道较大,因此地面和顶拱的沉降略大于后者。由于该方案属于对称开挖,两侧顶拱的沉降也大致相同。方案2是不对称挖掘,顶部和底部洞穴拱不相等,最大差异为22%,截面约25m,见图5。这表明,由于挖掘孔的一侧然后挖掘孔的另一侧的时间关系,两侧土壤的变形和应力释放是不同的,导致结构侧面的压力不同。压力状态,不利于结构的长期稳定性。例如,如果项目是通过这种方案构造的,则必须增加初始支撑和次级衬里的刚度,以抵抗由于偏置电压引起的结构的不利影响。这将不可避免地导致工程造价增加,施工开挖面积小,施工周期长,另一侧挖洞,对完工侧孔的二次衬砌扰动影响很大,不利于结构的长期稳定性。因此,在遇到地面沉降的情况下,建议采用方案1而不是方案2。

3结论

1)对于结构对称的隧道,建议采用对称开挖,两侧开挖进度远大于中间开挖进度,能更好地发挥中心土柱的作用,有效降低整体挖掘过程。跨度结构暴露的时间。

2)隧道结构顶拱的沉降大于地面沉降。顶拱和隧道地面变形的总体趋势是水平方向中间较大,两侧较小。在纵向上,隧道的两个端口很小,中间很大。

3)比较四种方案,可以判断方案1是本项目的最优方案。该方案结算相对较小,可以满足地面沉降控制要求,施工周期短,但缺点是隧道两侧同时开挖。中间土柱的扰动较大,稳定性较差。有必要采取预先灌浆等措施,增加土壤强度,提高土壤稳定性。

4)对于方案2,由于一次性开挖面积小,对土壤的扰动也很小,开挖后地面和顶拱的沉降很小。对于严格控制地面沉降的一些区域,请考虑使用此方法。该计划已经实施。然而,该方案的缺点是施工周期长,并且由于结构偏差的影响,结构的初始衬里和二次衬砌的刚度增加,因此成本相对较高。

引用

[1]吴波,高波,齐太岳。城市地铁隧道开挖顺序优化分析[J]。中国铁道科学,2003,24(5): 24-28。

[2]纪晓明,张选兵,白世伟。浅埋暗挖隧道开挖过程的模拟研究[J]。岩土力学,2002,23(6): 828-830。

信游平台:地铁车站再入区浅埋暗挖开挖过程模拟研究

[3]宋卫东,谢正平,张继庆。浅埋暗挖施工顺序对天坛东门站地表沉降影响的数值模拟分析[J]。岩石力学与工程学报,2005,24(增2): 5774-5778。

[4]杨天红,梁正昭,刘宏远,等。地铁开挖引起地表沉陷的数值模拟[J]。岩石力学与工程学报,2002,21(11): 1620-1626。

[5]李仲奎,戴蓉,蒋一鸣。 flac3d分析中的初始应力场生成及其在大型地下洞室群计算中的应用[J]。岩石力学与工程学报,2002,21(增增2): 2387-2392。[6]王梦恕。地下工程浅埋暗挖技术通论[m]。合肥:安徽教育出版社,2004。


上一篇:黑龙江流域达斡尔族民歌与其他民歌比较
下一篇:邻近地铁车站基坑开挖影响因素研究

信游平台以客户需求为导向,以提高生产效率和质量为目标,不断引进国内外先进技术使信游娱乐注册的产品始终保持同类产品的先进水平,得到了广大客户的广泛好评,并长期与玩家保持稳定的合作关系。

©2016-2018 信游官方网站 版权所有 | 赣ICB备8807078号