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邻近隧道爆破振动响应研究 被引量：142
1
作者 王明年 潘晓马 +2 位作者 张成满 温向东 王慨慷 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期412-414,共3页
由于新建隧道与既有隧道之间距离较近,开挖爆破产生的地震波会危及既有隧道衬砌结构的安全和稳定,笔者应用现场监测和数值分析两种手段对此进行了分析研究,得出了一些有意义的结论。
关键词 爆破振动 现场监测 数值分析
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地铁盾构隧道近接桩基的施工力学行为研究 被引量：99
2
作者 张志强 何川 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期92-95,共4页
针对城市地铁新建隧道近接既有民房桩基的工程情况,进行了三维有限元数值模拟的施工力学行为研究。研究结果表明,近接桩基施工将引起新建隧道自身结构特别是与既有桩基近接一侧边墙,有不利的受力状况和变形特征。因此,需要采取加固措施... 针对城市地铁新建隧道近接既有民房桩基的工程情况,进行了三维有限元数值模拟的施工力学行为研究。研究结果表明,近接桩基施工将引起新建隧道自身结构特别是与既有桩基近接一侧边墙,有不利的受力状况和变形特征。因此,需要采取加固措施,以确保隧道自身结构以及近接建筑物的安全。本文研究对城市地铁隧道的近接施工,有一定参考价值。 展开更多
关键词 盾构隧道 近接施工 既有桩基
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盾构隧道壁后注浆扩散模式及对管片的压力分析 被引量：110
3
作者 叶飞 朱合华 何川 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1307-1312,共6页
在假定注浆浆液为牛顿流体,并在盾尾间隙影响厚度范围内均匀柱面扩散的前提下,通过引入等效孔隙率替代土体本身的孔隙率来考虑建筑间隙的影响,对盾尾注浆和管片注浆2种情况下的浆液渗透范围及因注浆而对管片造成的压力进行了理论推导,... 在假定注浆浆液为牛顿流体,并在盾尾间隙影响厚度范围内均匀柱面扩散的前提下,通过引入等效孔隙率替代土体本身的孔隙率来考虑建筑间隙的影响,对盾尾注浆和管片注浆2种情况下的浆液渗透范围及因注浆而对管片造成的压力进行了理论推导,得到了浆液扩散半径及对管片产生的压力计算式。结果表明,盾构隧道壁后注浆浆液的扩散半径及对管片产生的压力与注浆压力、注浆时间、土体特性及浆液性质等众多因素有关,盾尾注浆对管片产生的注浆压力小于管片注浆对管片产生的压力。在假定其他参数已知的条件下,通过一具体实例,讨论了盾尾注浆时浆液扩散半径及注浆对管片产生的压力与注浆压力及注浆时间的关系。结果显示,虽然增大注浆压力、延长注浆时间均能增大浆液的扩散半径及对管片产生的压力,但增长速度不尽相同。 展开更多
关键词 盾构 隧道 盾尾注浆 管片 管片注浆 注浆压力
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地铁盾构隧道管片结构力学行为模型试验研究 被引量：77
4
作者 唐志成 何川 林刚 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期85-89,共5页
以我国城市地铁区间盾构隧道为对象,采用几何比 1/12、同时考虑盾构隧道管片接头效应和管片与土体相互作用效应,用三维土-盾构隧道相似模型试验对盾构隧道管片结构在不同拼装方式下的力学行为进行了研究,并将研究结果与梁-弹簧模型的理... 以我国城市地铁区间盾构隧道为对象,采用几何比 1/12、同时考虑盾构隧道管片接头效应和管片与土体相互作用效应,用三维土-盾构隧道相似模型试验对盾构隧道管片结构在不同拼装方式下的力学行为进行了研究,并将研究结果与梁-弹簧模型的理论分析结果进行了比较,得出的结论可为盾构隧道的设计提供参考。 展开更多
关键词 盾构隧道 设计模式 拼装方式 模型试验
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软弱围岩段隧道施工过程中围岩位移的三维弹塑性数值模拟 被引量：79
5
作者 佘健 何川 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期623-629,共7页
以渝黔二期工程笔架山隧道埋深最大的软弱围岩段实体建模,应用有限元程序对其施工全过程进行三维弹塑性数值模拟,从而得出该段某一指定横断面上各点围岩沉降及水平位移随开挖过程的变化规律和数值大小。计算结果表明:对沉降和水平位移... 以渝黔二期工程笔架山隧道埋深最大的软弱围岩段实体建模,应用有限元程序对其施工全过程进行三维弹塑性数值模拟,从而得出该段某一指定横断面上各点围岩沉降及水平位移随开挖过程的变化规律和数值大小。计算结果表明:对沉降和水平位移影响最大的是在指定段前后各3m的范围内,约占其总量的2/3,而上台阶开挖的影响又明显大于下台阶开挖;在掌子面未开挖之前,围岩沉降和水平位移均已完成40%左右;从横断面上看,围岩位移比较明显的区域主要集中在距洞壁3～5m处。另外,现场实际量测拱顶下沉数据和拱腰水平收敛值与计算数据的相互比较表明,两者变化规律吻合较好。 展开更多
关键词 隧道工程 公路隧道 围岩位移 有限元 现场测试
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盾构隧道近接下穿地下大型结构施工影响研究 被引量：90
6
作者 李围 何川 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1277-1282,共6页
建立了盾构掘进三维有限元模型,针对不同的盾构推进力和同步注浆未及时起到支撑作用的施工工况,采用数值模拟和室内相似模型试验方法进行了盾构隧道近接下穿地下大型结构施工的影响研究。研究结果表明,盾构掘进对地下结构周围土体扰动有... 建立了盾构掘进三维有限元模型,针对不同的盾构推进力和同步注浆未及时起到支撑作用的施工工况,采用数值模拟和室内相似模型试验方法进行了盾构隧道近接下穿地下大型结构施工的影响研究。研究结果表明,盾构掘进对地下结构周围土体扰动有限,不会产生隧道整体漂移。抗拔桩对地下结构的支撑作用明显,使得地下结构底板的拉应力和压应力交替出现,从而减小了应力量值。新建隧道和既有隧道衬砌结构受力是安全的,不需进行特殊设计。建议在近接地下结构之前10m处,调整盾构机姿态,放慢掘进速度,并将推进力控制在10000kN以内,以确保施工的安全进行。 展开更多
关键词 盾构隧道 地下大型结构 近接施工 三维模型试验 盾构掘进模型 有限元法
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地铁车站暗挖隧道施工对既有桩基的影响 被引量：80
7
作者 李强 王明年 +1 位作者 李德才 余波 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期184-190,共7页
针对广州地铁五号线西村站暗挖隧道的设计和施工方案,运用有限差分方法,论证了地铁车站暗挖隧道施工过程中,其附近的既有桩基的受力特性及位移变化规律,提出了相应的施工关键工序和有效、合理的预加固措施。研究结果表明:桩侧呈负摩阻... 针对广州地铁五号线西村站暗挖隧道的设计和施工方案,运用有限差分方法,论证了地铁车站暗挖隧道施工过程中,其附近的既有桩基的受力特性及位移变化规律,提出了相应的施工关键工序和有效、合理的预加固措施。研究结果表明:桩侧呈负摩阻力状态,对桩基的受力非常不利;高架桥桩基最大轴力递增了30%,最大弯矩递增了2倍多,安全系数降低了40%,相应地高架桥桩基承载能力降低了40%,需注意关键工序施工;高架桥桩基属于端承桩,在隧道施工过程中,桩端承载力不足,需采用相应的加固措施;人行桥桩基内力变化不大,但位移较大,在隧道施工过程中,应密切注视上部结构的变化;人行桥桩基属于摩擦桩,但桩周土体剪应力标准值小于计算剪应力,也需要采用加固措施。 展开更多
关键词 隧道工程 地铁车站 暗挖隧道 既有桩基
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小净距隧道施工小导管注浆效果的数值模拟分析 被引量：73
8
作者 晏启祥 何川 +1 位作者 姚勇 邓刚 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z2期239-242,共4页
利用有限差分法,对软弱围岩小净距隧道进洞施工中两种小导管注浆加固范围的加固效果进行了对比分析,揭示了施工过程中两种加固范围对隧道周边变形和应力的影响。研究结果表明:增加对雁形部上部范围加固的方案较仅加固中间岩柱的方案有... 利用有限差分法,对软弱围岩小净距隧道进洞施工中两种小导管注浆加固范围的加固效果进行了对比分析,揭示了施工过程中两种加固范围对隧道周边变形和应力的影响。研究结果表明:增加对雁形部上部范围加固的方案较仅加固中间岩柱的方案有利于施工的安全。 展开更多
关键词 小净距隧道 小导管注浆 加固范围 有限差分法
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3孔小间距浅埋暗挖隧道地表沉降控制技术研究 被引量：59
9
作者 王明年 李志业 关宝树 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期821-824,共4页
通过模型试验对软弱围岩下3孔小间距浅埋暗挖隧道的地表沉降控制技术进行了深入研究。结果表明:不同的预加固强度、开挖进尺,对隧道的地表沉降、围岩压力、洞周位移都有很大影响。
关键词 地表沉降控制 3孔平行隧道 施工力学 小间距隧道
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双线小净距隧道中岩墙力学特征及加固措施研究 被引量：69
10
作者 姚勇 何川 谢卓雄 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1883-1888,共6页
采用二维弹塑性数值计算方法,对Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ级围岩条件下平行布设的双洞隧道中夹岩墙受力、变形特点随隧道间距变化的情况进行了研究。研究结果表明,对于两隧道间距较小的小净距隧道,中夹岩墙的受力、变形极为不利,是设计、施工和监控量测... 采用二维弹塑性数值计算方法,对Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ级围岩条件下平行布设的双洞隧道中夹岩墙受力、变形特点随隧道间距变化的情况进行了研究。研究结果表明,对于两隧道间距较小的小净距隧道,中夹岩墙的受力、变形极为不利,是设计、施工和监控量测的关键部位。同时研究了不同隧道埋深以及不同岩柱加固措施对小净距隧道中夹岩墙受力、变形特点的影响,为小净距隧道的支护设计、开挖方式、岩墙加固方式选取以及现场监控量测方案制定等提供指导。 展开更多
关键词 隧道工程 小净距 中夹岩墙 力学行为 加固措施
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南京长江隧道超大断面管片衬砌结构体的相似模型试验研究 被引量：69
11
作者 何川 封坤 杨雄 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期2260-2269,共10页
采用室内相似模型试验方法对南京长江盾构隧道φ14.5m超大断面单层装配式管片衬砌在高水压条件下的力学行为特征、结构与周围土体的相互作用关系进行研究。研制了水压装置,实现了真实水压对于大断面水下盾构隧道结构力学特性影响的模拟... 采用室内相似模型试验方法对南京长江盾构隧道φ14.5m超大断面单层装配式管片衬砌在高水压条件下的力学行为特征、结构与周围土体的相互作用关系进行研究。研制了水压装置,实现了真实水压对于大断面水下盾构隧道结构力学特性影响的模拟。重点讨论了变水压与恒定水压作用下管片衬砌结构内力的差异、管片衬砌拼装方式对内力分布的影响,并与有限元计算结果进行了相互验证。研究结果可为南京长江隧道工程的设计、施工提供指导性建议,并可为相关工程提供一定的参考。 展开更多
关键词 隧道工程 盾构隧道 相似模型试验 有限元方法 管片衬砌 高水压
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盾构法修建正交下穿地铁隧道对上覆隧道的影响分析 被引量：70
12
作者 方勇 何川 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期83-88,共6页
在地铁工程中,常采用盾构法修建正交下穿隧道,新隧道的掘进不可避免地对既有隧道产生影响。采用三维有限元方法对正交下穿盾构隧道施工进行模拟,分析新隧道动态掘进时既有隧道位移、变形和内力的变化规律。模型中考虑了盾构机与管片衬... 在地铁工程中,常采用盾构法修建正交下穿隧道,新隧道的掘进不可避免地对既有隧道产生影响。采用三维有限元方法对正交下穿盾构隧道施工进行模拟,分析新隧道动态掘进时既有隧道位移、变形和内力的变化规律。模型中考虑了盾构机与管片衬砌的相互作用,以及管片衬砌结构的横观各向同性性质。计算结果表明,新隧道施工时既有隧道将产生不均匀沉降、不均匀侧移和扭转,且在对称面上出现最大值。对称面上管片的变形与受力出现先“加载”、后"卸载"、再“加载”的特点,同时该处的纵向弯矩不断增大,并在隧道底部产生较大拉应力。本文所研究的内容可为类似工程的施工提供参考。 展开更多
关键词 盾构法 下穿隧道 有限元分析 横观各向同性
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地铁盾构隧道施工对近接桩基的影响研究 被引量：73
13
作者 方勇 何川 《现代隧道技术》 EI 北大核心 2008年第1期42-47,共6页
采用三维有限元方法对盾构隧道近接桩基施工进行模拟,分析盾构机动态掘进时既有桩基位移的变化规律。模型中实现了盾构施工过程的步步掘进模拟,采用了接触单元来模拟桩基与土体的相互作用,并考虑了注浆层硬化的时间过程。计算结果表明,... 采用三维有限元方法对盾构隧道近接桩基施工进行模拟,分析盾构机动态掘进时既有桩基位移的变化规律。模型中实现了盾构施工过程的步步掘进模拟,采用了接触单元来模拟桩基与土体的相互作用,并考虑了注浆层硬化的时间过程。计算结果表明,盾构隧道修建时,既有桩基将产生沉降和倾斜,桩基与土体的沉降差导致它们的接触面在地表处产生滑移,桩基顶部向隧道侧挤压,而在另一侧与土体脱离。施工参数的敏感性分析表明,增大顶进力会增大施工期间的桩基倾斜率,但对最终倾斜率影响不大;增大注浆压力则将增大桩基的最终倾斜率。该工作可为类似工程的施工提供参考。 展开更多
关键词 盾构隧道 步步掘进 桩基 接触 数值模拟
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强震区软岩隧道大变形破坏特征及其成因机制分析 被引量：72
14
作者 汪波 李天斌 +1 位作者 何川 周艺 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期928-936,共9页
对在建的穿越5·12强震区发震断裂带上广甘高速公路杜家山软岩隧道中多次出现的大变形及塌方等地质灾害特征、影响因素及其成因机制的分析表明:强震区软岩隧道变形破坏多以坍塌为主,且多数发生于掌子面附近;围岩自稳能力差及地下水... 对在建的穿越5·12强震区发震断裂带上广甘高速公路杜家山软岩隧道中多次出现的大变形及塌方等地质灾害特征、影响因素及其成因机制的分析表明:强震区软岩隧道变形破坏多以坍塌为主,且多数发生于掌子面附近;围岩自稳能力差及地下水对岩体的软化作用是隧道发生变形破坏的主要诱因,但5·12强震及后期余震作用形成的大量深部震裂损伤岩体也是产生上述现象的重要因素之一,复杂的区域环境造成设计、施工中类似经验不足也是引发上述现象不可忽视的重要环节。研究表明,对于强震区软岩隧道应结合现场实际情况适当调整围岩的预留变形量及安全控制基准,加强原有的支护参数,施工中重视各环节的工艺衔接,采用以三台阶+预留核心土的微台阶法可有效控制上述灾害的产生。 展开更多
关键词 隧道工程 强震区 软岩隧道 大变形 塌方 成因机制
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盾构隧道管片衬砌内力分析的壳-弹簧-接触模型及其应用 被引量：67
15
作者 苏宗贤 何川 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期131-136,共6页
考虑开挖后的洞周应力释放效应,采用有限元方法,使用厚壳、剪切弹簧、转动弹簧、压缩弹簧、接触及空间实体多种单元分析盾构隧道管片衬砌的三维内力状态,提出了地层-结构模式下的壳-弹簧-接触计算模型。该模型较好地考虑了管片间接缝处... 考虑开挖后的洞周应力释放效应,采用有限元方法,使用厚壳、剪切弹簧、转动弹簧、压缩弹簧、接触及空间实体多种单元分析盾构隧道管片衬砌的三维内力状态,提出了地层-结构模式下的壳-弹簧-接触计算模型。该模型较好地考虑了管片间接缝处的挤压作用、管片接头刚度的影响、管片与围岩的共同变形以及封顶块的近似插入角,因此能有效地模拟盾构隧道管片衬砌的复杂受力状态。 展开更多
关键词 盾构隧道 管片衬砌 壳 弹簧 接触
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盾构隧道施工期衬砌管片受力特性及其影响分析 被引量：70
16
作者 叶飞 何川 王士民 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1801-1807,1812,共8页
针对施工期盾构隧道管片衬砌的受力特性及其施工荷载对管片结构造成的影响开展研究。首先,对施工期管片所受施工荷载进行系统总结,包括千斤顶推力、注浆压力、上浮力、盾壳作用力、拼装荷载及其他荷载等;进而将施工阶段管片衬砌的受力... 针对施工期盾构隧道管片衬砌的受力特性及其施工荷载对管片结构造成的影响开展研究。首先,对施工期管片所受施工荷载进行系统总结,包括千斤顶推力、注浆压力、上浮力、盾壳作用力、拼装荷载及其他荷载等;进而将施工阶段管片衬砌的受力特性归纳为典型三维特性、不确定性及不可忽视性等三方面。在此基础上,对施工荷载对管片结构的影响进行了分析讨论,包括施工期的管片裂缝、局部破损、止水条损坏、管片渗漏、管片错台等。最后,从掘进千斤顶控制、注浆压力控制、螺栓二次预紧等角度对施工期盾构隧道的管片破损保护工作提出了建议。分析表明,对盾构隧道施工期管片受力特性及其影响的研究亟待深入,管片设计及相关规范亦应更加重视施工荷载的作用及其影响。 展开更多
关键词 盾构隧道 施工 管片 裂缝 错台
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衬砌背后空洞对隧道结构承载力影响的模型试验研究 被引量：69
17
作者 佘健 何川 +1 位作者 汪波 汪洋 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期104-110,共7页
在隧道的建设过程中,因地质条件、施工等因素的影响在衬砌背后留有空洞的现象是比较普遍的,为了研究这种隧道病害对衬砌结构承载力造成的影响大小及对不同病害工况条件下衬砌结构受力破坏特征,通过对重庆某高速公路隧道典型断面因施工... 在隧道的建设过程中,因地质条件、施工等因素的影响在衬砌背后留有空洞的现象是比较普遍的,为了研究这种隧道病害对衬砌结构承载力造成的影响大小及对不同病害工况条件下衬砌结构受力破坏特征,通过对重庆某高速公路隧道典型断面因施工或环境原因造成二衬背后空洞的结构缺陷情况,在室内采用几何比为1∶25的大比例模型试验,全面研究结构在不同围岩条件下、不同空洞位置以及不同地应力场(塑性地压、偏压及围岩松弛的垂直地压)作用下,隧道产生病害的形式、规律以及承载力的大小。同时采用相同的补强形式加固隧道结构,再进行破坏试验,最终得出空洞对结构承载力的影响是明显的,相同条件下,围岩类别越高,其承载能力越大,空洞对水平应力敏感,在水平应力为主应力时,拱顶空洞的影响大于拱腰空洞的影响;竖直应力作用为主的地应力场,产生病害时对应的竖直荷载高低排序为:无缺陷时最高,中等空洞最低。 展开更多
关键词 隧道工程 衬砌空洞 模型试验 补强效果
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平行盾构隧道施工对既有隧道影响的数值分析 被引量：68
18
作者 方勇 何川 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1402-1406,共5页
采用三维有限元方法对平行盾构隧道施工进行模拟,分析新隧道动态掘进时既有隧道位移、变形和内力的变化规律。模型中考虑了盾构机与管片衬砌相互作用,管片衬砌结构的横观各向同性性质。计算结果表明,既有隧道在盾构机附近主要产生纵向... 采用三维有限元方法对平行盾构隧道施工进行模拟,分析新隧道动态掘进时既有隧道位移、变形和内力的变化规律。模型中考虑了盾构机与管片衬砌相互作用,管片衬砌结构的横观各向同性性质。计算结果表明,既有隧道在盾构机附近主要产生纵向上的不均匀沉降和侧移,在盾构机后方主要产生横断面内的旋转。新隧道的修建还将使既有隧道受到“侧向加载“效应,使其横断面内的弯矩减小,轴力增大,且左、右侧受力不再对称。既有隧道纵向受力出现先受压、后受拉的特征,且在远离新隧道侧将出现最不利应力状态。分析表明盾构机顶进力、注浆压力和地层损失对既有隧道的影响较大,施工中应严格控制,而顶进反力的影响相对较小。该工作为类似工程的施工提供参考。 展开更多
关键词 平行隧道 盾构法 有限元分析 横观各向同性
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岩石加卸载变形特性及力学参数试验研究 被引量：61
19
作者 谢红强 何江达 徐进 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期336-338,共3页
通过加载和卸载两种力学状态的全过程应力—应变试验 ,揭示了岩体在加卸载时变形特性的差异 ,并结合试验结果 ,引入损伤力学概念 ,推导不同岩性岩石的损伤演化方程。
关键词 岩石 卸载 三轴试验 损伤力学 损伤演化方程 加载
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城市地铁区间隧道洞群开挖顺序优化分析 被引量：49
20
作者 吴波 高波 +1 位作者 漆泰岳 蒋正华 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期23-28,共6页
根据动态规划最优化原理,以地表沉降作为目标函数,建立城市地铁区间隧道洞群开挖顺序优化分析数学模型。针对深圳地铁大剧院站～科学馆站区间三连拱隧道工程,基于ANSYS软件平台进行隧道洞群开挖顺序的选优工作。计算初始位移场,根据假... 根据动态规划最优化原理,以地表沉降作为目标函数,建立城市地铁区间隧道洞群开挖顺序优化分析数学模型。针对深圳地铁大剧院站～科学馆站区间三连拱隧道工程,基于ANSYS软件平台进行隧道洞群开挖顺序的选优工作。计算初始位移场,根据假定和约束条件,进行隧道洞群分步开挖的自动排序,得出可能的顺序组合,以地表沉降值增量作为报酬函数,以累计的地表沉降量作为目标函数,对每个开挖阶段目标函数值进行比较分析,得到施工优化顺序。这种方法在选出了最优和次优路径的同时,从理论上证明了采用中洞法施工是科学的、合理的。 展开更多
关键词 城市地铁 隧道洞群 地表沉降 开挖顺序 优化分析
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