浅埋偏压双洞隧道数值模拟

发布时间：2024-03-06 05:42

　　为研究不同净距对浅埋偏压隧道开挖围岩应力分布的影响,以天鹅穴隧道浅埋偏压段为工程案例,运用ANSYS建立4组(净距分别为8、10、12.62、15.5 m)二维数值分析模型,对比分析左右洞各控制点的围岩应力分布及应力比值。结果表明:隧道施工对最初地层应力的扰动极为明显,两洞的左右墙脚及拱脚位置处应力值在各施工阶段有较大波动;两洞净距减小,左洞右拱脚水平方向应力增大,剪应力减小,且左洞应力集中现象突出,偏压效应偏大。

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【部分图文】：

图1模型三隧道几何模型与控制点的选择

以隧道断面为基础,进行适当简化,运用ANSYS软件建立隧道模型,为充分考虑围岩与支护结构的相互作用及两洞施工力学响应,采用地层-结构法进行分析。依据隧道断面实际工程地质条件,左隧道取埋深为11.8m,地表倾角为22°,右隧道取埋深为20.5m。因地下洞室开挖的应力应变仅在距离....

图2模型三隧道数值计算模型

隧道的开挖和支护过程利用ANSYS软件的生死功能来实现。实际工程中围岩应力释放遵循时间效应,模拟围岩的逐步卸载采用施加虚拟支撑力逐步释放法,在开挖边界施加反向虚拟支撑力。根据工程类比和计算经验,围岩应力释放率确定为30%。将施工阶段划分为:初始地应力→开挖左洞上台阶→激活上台阶初....

图3施工阶段5的3种应力云图

从力学角度来看,隧道的开挖和支护是一个不断加载与卸载的过程。这一过程中,应力状态不断地改变和调整。因篇幅有限,此处仅展示模型三(D3=12.62m)施工阶段5、9的应力云图(图3、图4)。图4施工阶段9的3种应力云图

图4施工阶段9的3种应力云图

图3施工阶段5的3种应力云图3.2两洞围岩压力特征及其相互干扰程度分析

本文编号：3920638