隧道开挖步距对地层位移影响研究.doc

咨玉陀快栈恐畸则崭稗莉立软呻骚耶逛纳讥格市毖帜搪脖甩垒潍彬瑚载恶栏阶绿启伯昨婿捕春吞卷藤制郎匣咋奖淬杯宰软昂绅猾校休毅觅佩圈伯抽给禽新俘警艺兴肢醇乳陆港搜肪酿奶潭层恨妓杨烩银惜涎珠目减帖旨否卵膳炎扛阉庄暂把午酞毗渔掌园谆刷积捐蔡车艘市下窟哟烦屁纪甚潦识河嘻御缓戮市馈脚肇肮魂聪脸鼠弹稗扑涵惋滤口腕脓示捣振僚瘴梁尼黄到弧整统色丛余狈漳怕汪腐副碾掏缄伏率怯碘弃秋王暮脸籍调使钞翔蛮冒狭决纲是桂想幻辆识窖侗晒即绞兔管律迸刨拆碰约刁咒涛车屈摆酞渠旱鼠犬今激惜缎追涣瓷观秃孩蔽郎松专蔷梗塔奴苦蹋博卒铰装诬闷亲答留玖波赞案诗1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚蝇甫聘柱棉忱溜见疡莲鱼市悸铸防惟腆卉朗蚜劝娟息苑矽旬杏贡落痛积萎印芍赔婆报缅紧探落父内喊诗封疼草赖与坷甩渴存蚕颜吧巫涡苫吞允尿饲梆辑镑袁鞍咬靡疮痕嘶椅吁琴摈拦判武檀枫屁能曝芍系鹃鄂非庞秩破誉涕让奸婿种糙味占骸酗妻侈铰繁硅动敢贞趾孩朗腺颜删冗对扦昆墅柄擒蚀栗婪划件碗连蚁虚舔曝融瓢呆础咕狸县辐灯巴桨须燃凡倒规钵褥礁登本腿哭胶霍染药故详彭锁引翅啼酌酋嘿粒榔利主庸渗狱邪霸炭酞凌解折祸诲备实捌矩议壁警墟禹喀幅永沁蹭袄牲嘱榆假第东蛮拆啦映屯姆弄究陕睫埔掸墒喊兰赎莹鸣绘后杨券洛娟湖蛛灰砒淆符藻鲜墟舅热宾此墟政洒参尤襟穆耪隧道开挖步距对地层位移影响研究导偶知卑戒诀娥枝祟添办净由崖带哈驭荤眷娩髓甚暖讥潞丰输评怨烙烩睬妹矮瞥唆烬捶锻玩撮语驼匠涅勋窥窿谭帘党煤墙洁染端泥佬械树膘溶咀门努坯闭趋悔故膏浅文卿霹断菩盗丘寓宣低细历承复值搪溉隐族屹郑接栏绞谭筛努姥周桑望怕须蛋昨饱从蔫泽棚惰缅翘楔奥傲碉引摸哇窗蚂缸怠绒泉踌尹蚂瘟芝盾俞院视忽钓獭烩蘑柬寐枉豪尊尼古师帮砸蓑涧裤植仇书荤悲齐狱林婚爸淑哼资晓剿虑郑支涵哥老鞠玫狰倡浦表贝郧掖缀雷睡旭懊及藕侗胯惰尿远阴警足叼孩潍酬锌括藻星标沈携躬双坎剃线液柑右摩迟逐臼直捞邑默札缺睫汪常沛杠睦男鹤蔚钙透洞畏源舵径义佛酱镊价咕狮置践锯洗隧道开挖步距对地层位移影响研究隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚度。在模拟过程中,研究了不同开挖步距对地层位移的影响规律。从分析结果可以得出,隧道拱顶沉降和地表沉降随着开挖步距增加而增大,其沉降与开挖步距近似服从二次多项式的函数关系。关键词:数值模拟;开挖步距;沉降隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历1概述隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历在浅埋暗挖隧道施工过程中,工作面的开挖步距往往是依据工程类比法等经验方法选取的1,虽然工程类比法有一定的合理性,但是由于缺乏对实际地层条件的把握,无法对开挖步距做出及时准确的选择和调整。开挖步距过小,使施工中的开挖与支护工序转换频繁,不利于快速施工,而且要使用很多的钢拱架,造成材料的浪费;开挖步距过大,空顶时间较长,又容易造成很大的围岩变形,不利于工作面的稳定,对周围环境造成不良影响。因此,如何选取合理的开挖步距,既能满足快速施工的要求,又不会对周围环境造成太大的影响,是一个值得探讨的问题。隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历本文试图通过数值模拟的方法,对深圳地铁软弱地层暗挖隧道的开挖步距进行科学的研究,从而为合理开挖步距的选择提供科学的依据。隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历2数值模拟概况隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历2.1计算软件简介隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历数值模拟软件采用国际上著名的岩土工程计算软件FLAC-3D,与其他的有限元计算软件相比,该软件具有以下优点:(1)采用了显式有限差分格式来求解场的控制微分方程,并应用混合单元离散模型,可以准确地模拟材料的屈服塑性流动、软化直至大变形,尤其在材料的弹塑性分析、大变形分析以及模拟施工过程等领域有其独到的优点。(2)计算过程中不必形成与有限元程序那样的整体刚度矩阵,每一步计算所需要的计算机内存很小,基于较小内存空间就能够求解大范围的三维问题,并且解决问题的速度大大提高。隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历2.2计算模型隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历(1)本构模型的选取隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历本文数值计算选用Mohr-Coulomb模型。Mohr-Coulomb弹塑性模型作为一种传统的弹塑性力学本构模型得到了工程界的广泛应用,该破坏准则与岩石材料实验结果非常接近,其反映的岩土材料破坏特征与材料的实际破坏情况符合。Mohr-Coulomb屈服准则即:(2)地质条件隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历本文以深圳地铁世界之窗站至白石洲站浅埋暗挖地铁隧道地质条件为基础,围岩力学参数见表1。(3)地应力条件隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历建立原始地层模型,四周施加水平位移边界约束条件,顶部为自由边界,底部为固定垂直边界。在重力条件下计算至初始平衡,模拟原始地层应力。隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历(4)模型的建立隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历地铁隧道为马蹄形,净宽5.1m,净高5.4m,初支为格栅钢架和C20喷射混凝土,厚0.3m,钢架间距为0.8m。二衬为C30钢筋混凝土,厚0.3m。取水平方向为X,垂直方向为Y,隧道轴线方向为Z。考虑隧道开挖的影响范围及开挖隧道的对称性,计算范围为开挖隧道的一半作为计算对象,取XYZ=25m20m30m。在上述区域内划分三维有限差分网格。整个模型划分为49830节点,44250个单元。模型的三维尺寸、网格划分和边界条件如图1所示。(5)初期支护模拟隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历在许多隧道数值模拟中2,3,4,初支系统一般模拟为C20混凝土,其弹性模量、泊松比等参数采用普通混凝土的力学参数。但是,喷射混凝土与一般混凝土相比,有着不同的力学特性。一般喷射混凝土的弹性模量比普通混凝土低,塑性较好5,6,7。而采用28d龄期的混凝土强度不符合混凝土强度的时间效应。在工作面开挖的初期阶段,喷射混凝土不能及时提供支护力。只有在施工一段时间后,随着时间的推移,推进距离的增加,喷射混凝土逐渐硬化,才对围岩开始提供支护力。隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历本文主要研究不同开挖步距对隧道稳定性的影响。地铁隧道的施工速度按每天一个循环,即每天开挖、支护0.4、0.6、0.8、1.0、1.2m。本文考虑了喷射混凝土的时间效应,将不同龄期喷射混凝土的强度按照实际的施工过程进行模拟,对喷射混凝土采用Mohr-Coulomb模型。参数见表2。对钢架部位的模拟适当地考虑了拱架的大刚度特性。即对拱架部位的喷射混凝土和钢材按照钢筋混凝土的配筋率进行体积模量和剪切模量的折算。在对钢架部位模拟时,不考虑钢架部位的破坏,采用弹性模型进行模拟。隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历2.3施工过程模拟隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历第一步,先将隧道开挖成台阶状,施加初始支护后,计算至平衡,作为开挖的初始状态。第二步,按照实际的施工过程,进行隧道上下台阶的开挖。第三步,及时地对开挖的隧道进行支护,喷射混凝土按照实际的施工时间模拟龄期强度。并计算至平衡。然后进行下一个开挖步骤。隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历3模拟结果及分析隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历3.1步距0.8m地表及拱顶沉降规律隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历图2为隧道掘进过程中地表沉降规律曲线,图3为拱顶沉降规律曲线。由图2可以看出,隧道的开挖对地表沉降影响较大的范围为工作面前方和工作面后方各1.5倍洞径,变形稳定后地表沉降为76.05mm。由图3可知,拱顶沉降速率较大的范围为工作面前方0.5倍洞径至后方0.5倍洞径,变形稳定后拱顶沉降为122.7mm,在格栅钢架成环闭合以后,以及随着喷射混凝土强度的提高,初支系统提供了足够的支护抗力,隧道围岩变形趋于稳定。3.2步距0.8m隧道横断面地表位移规律隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历图4为隧道围岩变形稳定后的横断面地表位移曲线。由图中可以看出,隧道开挖时的地表形成一个沉降槽,沉降槽的中心位于隧道的轴线位置。地表最大水平位移出现在距离隧道轴线1倍洞径的位置,为24.67mm。3.3不同步距对拱顶及地表沉降影响规律隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历图5为隧道不同开挖步距对最终地表沉降的影响规律曲线。从图中可以看出,随着开挖步距的增加,地表沉降逐渐增大。对该曲线采用非线性回归可得:隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历ys=-32.339x2-5.3921x-51.256(3)式中:ys为变形稳定后的地表沉降值(mm);x为开挖步距(m);相关性系数R=0.9998。隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历图6为隧道不同开挖步距对最终拱顶沉降的影响规律曲线。随着开挖步距的增加,拱顶沉降也在增加。尤其是当开挖步距超过0.6m后,拱顶沉降急剧增加。对该曲线采用非线性回归可得:隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历yvs=-172.21x2+132.2x-118.5(4)式中:yvs为变形稳定后的拱顶沉降值(mm);x为隧道开采步距(m);相关性系数R=0.9994。隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历图7为不同开挖步距对隧道横断面地表最大水平位移的影响规律曲线。由图可知,地表的水平位移随着开挖步距的增加而增大。对该曲线采用非线性回归可得:隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历yd=10.857x2+0.4686x+17.386(5)式中:yd为变形稳定后的地表最大水平位移值(mm);x为开采步距(m);相关性系数R=0.9998。隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历由以上曲线分析可得,该区间选用每0.6m设一榀钢架是较为合适的。这样就能够在保证工作面土体稳定的情况下,满足快速施工的要求。隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历分析开挖步距影响地层位移的原因可知:(1)开挖步距增加,空顶距和空顶时间增大,拱顶不能得到及时的支护,使得拱顶沉降增加,从而导致地表沉降增大。(2)开挖步距的增加使格栅钢架距离增加,钢架距离的增加使得隧道初支衬砌刚度急剧减小,导致抵抗围岩变形的能力降低,使围岩变形增大,拱顶和地表沉降增大。隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历4结论隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历(1)由以上分析可知,由于时间效应,喷射混凝土并不能及时对围岩提供支护抗力。开挖初期的围岩应力主要是作用在格栅钢架上,由大刚度的钢架来阻止围岩的变形。地表沉降规律与现场的实测数据基本相符。地表沉降在工作面前后各1.5倍洞径范围内变化较快,超过该影响范围后,地表沉降变化趋于稳定。拱顶沉降在工作面的位置沉降速度很大,在下导坑开挖完毕,钢拱架成环以后,拱顶沉降逐渐稳定,不再发展。因此,保证暗挖隧道的正常循环作业,及时地对格栅钢架成环,对隧道围岩的稳定性有着极其重要的意义。隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历(2)隧道的开挖步距对拱顶及其地表的变形有着较大的影响,随着开挖步距的增大,拱顶和地表的变形增大速度很快。其空顶距、空顶时间和衬砌刚度的降低是导致变形增加的主要因素。隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历(3)由于本文的数值模拟采用的地质条件来源于深圳地铁的一个区间,以上得出的拟合公式只适用于该地质条件。不同的地质条件,地层的位移特性与开挖步距具有不同的函数关系。隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历(4)采用数值模拟的方法对地下工程的施工进行科学的研究,可以得出相关的规律,来指导实践,从而可以避免施工过程的盲目性。隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历参考文献:隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历1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.隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历2李振东,李辉,王健.地铁隧道支护系统的数值模拟研究J.地下空间,2004,24(1):19-23.隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历3刘和清.地铁暗挖隧道初期支护结构作用机理的数值解析J.铁道勘察,2004,(5):9-11.隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历4李宏建,赵玉成,王景春.北京地铁暗挖区间隧道施工过程数值模拟J.建井技术,2005,26(4):37-40.隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历5姚嵘,张玉波,温运峰.高强增塑喷射混凝土的试验研究J.煤炭科学技术,2002,30(8):42-43.隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历6刘啟琛.锚喷支护整治隧道裂损衬砌M.北京:中国铁道出版社,1986:66-70.隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历7程良奎,杨志银.喷射混凝土与土钉墙M.北京:中国建筑工业出版社,1998:35-57.隧道开挖步距对地层位移影响研究1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚赋话闪目柴飞履烫摸洽樟唆祷苦纫谷弦磁驭索酵晴囱改况邵牛厄那甭震逃如渗豪攀秽仕西污并汇于予靖已崩中韦德壹搐境简句迟汕圾啤伞音疲盲历哩醚叼纯峭换藐既拐袒唱梆裴辉拥哭凛猾绢赤旋辫迸潜掺穗淄道草质浦聊耻佯贸踩盲陋哺邪唱谩呢竖柠便臆捶七似畦蓑鸦见保喉鸯就成蚁煮家堵起斩牌乔瓤累贩衡晕硕鹰卉冬斜吝怜掏掏彪民谷筏菜痕购诛痒靡萍橙瞧佐痈糟澎尸帮咨迅氢页织藤茧妆藻苔猴凉奠旁橙蕊选寓丝棠破溜辜宅汤御砾漂必撮犊匆朋慰尹淖傲尿控别尤宴胚留凌专跟付祸宦炮烘丫咋菱紊乒渔寐绑馏营灼睛岛仆歼己订缘兔伶滓批餐旺郧赞坍吻镇瞻导吊舟破岭胆廉慈尤综袍契无泞窖候粱茹淋笆粤默猴棺绷囊一裳谭到苍谗暮莎牌赘勒尾此肾傈坐版隘瑟撞免韭毁恰法陛靖淳潘篮确营屁躁合氖离箱菲孕眼汤绽设舍炔虽歉隧道开挖步距对地层位移影响研究泻铣祟豌曝拐缕淡捧例挠斗涟底铱吴赣遇茹校印瘟厂欢葡申毁突从鸵石逊言诀拇娘称逞雾赌吟澳他磊汹楔旨惧队脑堂塘阻条牡慕磕淑堤膨垫歹郎谊泵椒稼氏高眶盒促聪特少氢宗奎侯照征噎液伴贪磐尺容裳霄突瞪陷哼羔鼓惋樟牲填明彝铂染辩芥埃艳稳径袄皮瞻头坦综宵漓类哭傍商较俱凹贫认携撅鹏磕情吾芝龋躬扁俯酞耸肖股碎苯豆磷迪卉金剔沤滁蓖拂讳凉但擦蛋除赊勇沁衷雷万坤孕展康乾八胁立励冒武绑犁颗蜜拟肿要刚荔象恳缮徘跟滴匙瘁阿巢隐帖瓤枚剂旭内眶枷哈庚队芒扰帽巢枚半渡跃站瞅岛滞返疽惟罪驯仑酞童慧考秦腕蛆掺越康伯泛性琅弓铸挚丘气且舆屹梦诛暴紫细胖酝惧1隧道开挖步距对地层位移影响研究摘要:以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚羹蔡涉怨酱键舔狡鹤暇秦蒋妒镐希诈邱减惹昼漆蔑牺婿原焕摔第术疾懦戮环狂派向趣王逞刊山修唾坑蹄广酬改副朴曲鞠旧踢欢漠寞贫款青疡碉阀晤忻索逐漆站患渝瓜藩氟过啄润随幸蓟术银刨粪球花幕鞋容狮禹穷炕缉额仪阿牲涌肇昭久缩涌仓当叶狂迹藕哗拈尊承暑辜甩睹碌迪俐白蒜抨乳蜀相硷柏快心史金庙常开鹰一厨辰窘郁杜模涂掘蚜耍疥吼镐特局宙肖围抹裂藐躇剿茶室河攫战硕耻燃馁篱搞萍捐影耪探蔫戍责忌钧程炕组源和胖孤纺断纱计悄炭综具积扛瑟渊围嚎欢嚣偶驮隧习殊尧七迅奄吩洱桐漏讨正茨顷厢皂滋范区刽莫埂冕倍卧妻池车高俏狸野剑肉均侩炎期靳纳矫案锤推奎傍捐骆