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公路双连拱隧道围岩稳定性分析
戴 雨
(中交隧道局工程有限公司第五工程公司,天津 300000)
【摘 要l 依托某双连拱隧道工程,基于软件平台3D—o,对实际工程中的开挖方法进行 了施工过程数值模拟,并
与实际监测结果进行了对 比分析,得 出了可用以指导施工的可信性结论。
【关键词】 双连拱隧道;围岩稳定性;数值模拟
AnalysisonSurroundingRockofDouble—AarchTunnel
DAlYu
A【bstract】 Thispaperreliesonadouble-archtunnelengineering,software-basedplatformfor3D theactualconstrue—
tionofthekindsofexcavationmethodsofthenumericalsimulationoftheconsturctionprocess,andwiththeactualmoni—
totingresultswerecomparedandanalyzedtheavailabletoguidetheConstructionofthecredibilityoftheconclusions.
K【eywords】 double-archtunnel;surroundingrockstabihty;numeticalsimulation
[中图分类号]U455.7 [文献标识码]A [文章编号]1674—3229(2010)03—0055—03
采用空间二十节点等参元单元模拟,锚杆以杆单元
1 隧道围岩概述
模拟,钢拱架以梁单元模拟,喷射砼以壳单元模拟中
1.1 隧址区自然条件 隔墙衬砌做填土单元。
隧道位于安徽黄山境内,为直线连拱隧道 ,隧道
3 计算模型
区属于构造侵蚀中山区,隧道轴线海拔高程介于
270.0—339.0m,山体地势陡峭,中部起伏不平,植 材料力学参数参考隧道地质条件及相关数据要
被发育,进 口地形坡角35。一40o,出口段地形坡角约 求选取,选取其中II类围岩,喷射砼、锚杆和钢拱架
45o左右 。 的力学参数按实际情况选取 。
1.2 工程地质条件 本模拟针对原设计方案的三导洞施工工序,同
隧址区发育的地层主要有:中元古界蓟县系大 时在沿隧道轴线方 向上面群的距离及网格划分,采
谷运组下段变砂岩,进 口段分布第四系滑坡堆积层。 取了两边疏中间密的模型方式。
根据 《高速公路施工图工程地质勘察报告》,隧道穿 三维有限元计算模型和网格离散示意图见图
越主要 围岩类别为 II、III、IV类三种 。 1,图中x为与隧道正交的水平方 向,Y为垂直方
向,z为隧道走向方向。模型分别计算了建在 II类
2 模型采用准则和相关说明
和 III类围岩中,隧道模型埋深60m,左右边都取其
在公路双联拱隧道有限元分析中,隧道的围岩 跨度的 4倍,Z方向上原设计工艺模型取总长度
材料特性按均质弹塑性体来考虑,采用 Druker. 25.5m,前面 7.5m,中部 3m按 0.75m间距进行细
Pragel屈服准则,当材料进入塑性状态后,其应力应 化,后面取 15m,根据工艺参数调整 ,各优化对比模
变关系由塑性理论中的增量法求解。
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