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《黄土连拱隧道施工过程的数值模拟和方案优化.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第1卷第5期地下空间与工程学报Vol.12005年10月ChineseJournalofUndergroundSpaceandEngineeringOct.2005文章编号:1673-0836(2005)05-0737-05黄土连拱隧道施工过程的数值模拟和方案优化11123孙辉,刘新荣,陈晓江,董占文,黄仰收(1.重庆大学土木工程学院,重庆400045;2.山西吕梁汾柳高速公路建设有限公司,山西省离石市033002;3.山西省交通规划勘察设计院,太原03
2、0012)摘要:针对汾柳高速公路离石隧道在不同施工方法下围岩和隧道支护结构的受力问题,运用有限元程序ANSYS6.1对三导洞法和上下台阶法进行了动态数值模拟,建立了不同施工工序下围岩的位移场和应力场,并以此对这两种施工方法进行了对比分析,得出三导洞法较优。对隧道的施工具有一定的指导意义。关键词:黄土;双连拱隧道;有限元;三导洞法;上下台阶法中图分类号:U459.2;U456文献标识码:ANumericalSimulationandOptimizationfortheLoessDouble
3、dArchTunnelConstruction111234SUNHui,LIUXin-rong,CHENGXiao-jiang,DONGZhan-wen,HUANGYang-shou,ZHANGJia-xin(1.CollegeofCivilEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing400045;2.FenliuHighwayBuildingLimitedCompanyofShanxiProvince,LishiCity033000;3.ShanxiDesignIn
4、stituteofCommunication,Taiyuan030012)Abstract:BasedontheLishidouble-archtunnelengineeringoftheFenliuhighway,thispaperstudiesthemechanicalproblemoftheexcavatingandsupportingduringthedouble-archtunnelconstructionintheloess.Thethree-headingcon-structionmetho
5、dandthebenchingtunnelingconstructionmethodhavebeensimulatedwiththeapplicationofANSYSV6.1FEMprogram.Thestressanddisplacementfieldsdistributionunderdifferentconstructionprocedureisobtained.Thethreeheadingconstructionmethodisprovedtobethebetteronethroughthea
6、nalysisandcomparision.Theresultshaveimportantsignificanceforguidingdouble-archtunnelconstructionintheloess.Keywords:loess;double-archtunnel;FEM;threeheadingconstructionmethod;thebenchingtunnelingconstruc-tionmethod岩类别为类,由第四系中更新统离石组(Q21)黄1前言土组成,处于坚硬状态,隧道
7、最大埋深46m。隧道位于离石市的离石隧道是青岛至银川国道主进出口围岩覆盖层较薄,出口处仅有3m,进口处右干线的汾柳高速公路上的重点工程,是国内首条黄洞边界的覆盖层也很薄,使隧道处在偏压状态中,土连拱隧道,是交通部重点科研项目。该隧道全长见图1。160m,为带中墙的整体式双连拱结构。隧道单跨由于连拱隧道的结构受力很复杂,再加上黄土净宽为9.75m,净高7.05m,单跨为单心圆,中墙亦的特殊性质,有必要对施工过程的结构受力进行分是曲线,中墙最小宽度为3m,隧道净宽24.1m。围析,并对施工方案进行优化,同时作
8、为国内首例黄收稿日期:2005-06-07(修改稿)作者简介:孙辉(1980-),男,四川金堂人,硕士研究生,主要从事岩土与隧道工程等研究工作。738地下空间与工程学报第1卷sm4C=C0(1+10)(1)9.8ab式中:C0为未加锚杆时围岩的粘聚力(MPa);C为有锚杆时围岩的粘聚力(MPa);为锚杆最大2抗剪应力(MPa);Sm为锚杆的面积(m);a、b锚杆的纵横向间距(m)
