偏压分岔隧道施工过程损伤破坏分析与优化研究

›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (6): 1705-1710.

偏压分岔隧道施工过程损伤破坏分析与优化研究

王汉鹏¹，李术才¹，郑学芬²

1. 山东大学岩土与结构研究中心，济南 250061；2. 山东城市建设职业学院，济南 250014

收稿日期:2007-10-08 出版日期:2009-06-10 发布日期:2011-03-09
作者简介:王汉鹏，男，1978年生，讲师，博士后，主要从事岩石力学试验与数值模拟方面的研究工作。
基金资助:
国家杰出青年科学基金（A类）（No. 50625927）；中国博士后科学基金（20080431200）；山东省博士后创新项目（200803041）

Damage analysis and optimum research on construction process for forked tunnel under bias pressure

WANG Han-peng¹，LI Shu-cai¹，ZHENG Xue-fen²

1. Research Center of Geotechnical and Structural Engineering, Shandong University, Ji’nan 250061, China; 2. Shandong Urban Construction Vocational College, Ji’nan 250014 China

Received:2007-10-08 Online:2009-06-10 Published:2011-03-09

摘要/Abstract

摘要：

正在施工的沪蓉西高速公路八字岭分岔隧道属于偏压隧道，而且分岔隧道包括连拱段和小净距段，施工过程转换复杂，因此，采用正确的施工方案对于隧道的稳定性非常重要。为更真实地模拟岩体的力学特性，研究施工过程中岩体的损伤破坏，根据不可逆热力学理论建立了弹塑性损伤耦合模型，并编制了三维弹塑性损伤有限元程序D-FEM。建立了分岔隧道大型三维数值模型，采用弹塑性损伤有限元D-FEM模拟了分岔隧道不同的施工过程，通过分析施工过程中隧道围岩的位移、应力和损伤屈服区，最终确定采用左洞超前右洞32 m，左右洞同步开挖的施工方法。

关键词: 偏压, 分岔隧道, 施工过程优化, 弹塑性损伤, 有限元

Abstract:

Baziling forked tunnel along Shanghai-Chengdu Expressway in construction is an unsymmetrically loaded tunnel. Construction process of forked tunnel is very complex because the forked tunnel includes twin-bore section and small clear spacing section. So, it’s important for forked tunnel to adopt appropriate construction process. In order to simulate rock mass properties veritably and analyze damage failure of rock in construction, the coupling model of elastoplastic damage is presented based on irreversible thermodynamics theory. 3D elastoplastic damage finite element code D-FEM is programmed by FORTRAN language. A large 3D numerical model of forked tunnel is set up and different construction processes are simulated by D-FEM. Through analyzing displacement, stress and damage yield zone of tunnel surrounding, the optimum construction process that left tunnel excavates ahead of right tunnel 32 m is determined, left tunnel and right tunnel excavate synchronously is proposed.

Key words: bias pressure, forked tunnel, construction process optimization, elastoplastic damage, finite elements

中图分类号:

U 457

王汉鹏，李术才，郑学芬. 偏压分岔隧道施工过程损伤破坏分析与优化研究[J]. , 2009, 30(6): 1705-1710.

WANG Han-peng，LI Shu-cai，ZHENG Xue-fen. Damage analysis and optimum research on construction process for forked tunnel under bias pressure[J]. , 2009, 30(6): 1705-1710.

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[1]	孙锐, 杨峰, 阳军生, 赵乙丁, 郑响凑, 罗静静, 姚捷, . 基于二阶锥规划与高阶单元的自适应上限有限元研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 687-694.
[2]	叶观宝, 郑文强, 张振, . 大面积填土场地中摩擦型桩负摩阻力分布特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 440-448.
[3]	赵密, 欧阳文龙, 黄景琦, 杜修力, 赵旭, . P波作用下跨断层隧道轴线地震响应分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3645-3655.
[4]	张海廷, 杨林青, 郭芳, . 基于SBFEM的层状地基埋置管道动力响应求解与分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2713-2722.
[5]	曹洪, 胡瑶, 骆冠勇. 滤管两端均不在含水层层面的承压不完整井近似计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2774-2780.
[6]	王翔南, 李全明, 于玉贞, 喻葭临, 吕禾, . 基于扩展有限元法对土体滑坡破坏过程的模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2435-2442.
[7]	周小文, 程力, 周密, 王齐, . 离心机中球形贯入仪贯入黏土特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1713-1720.
[8]	梅慧浩, 冷伍明, 聂如松, 刘文劼, 伍晓伟, . 重载铁路路基面动应力峰值随机分布特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1603-1613.
[9]	吴顺川, 马骏, 程业, 成子桥, 李建宇, . 平台巴西圆盘研究综述及三维启裂点研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1239-1247.
[10]	邱敏, 袁青, 李长俊, 肖超超, . 基于孔穴扩张理论的黏土不排水抗剪强度计算方法对比研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1059-1066.
[11]	郑安兴, 罗先启, 陈振华, . 基于扩展有限元法的岩体水力劈裂耦合模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 799-808.
[12]	王冬勇, 陈曦, 于玉贞, 吕彦楠, . 基于二阶锥规划有限元增量加载法的条形浅基础极限承载力分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4890-4896.
[13]	刘庆彬, 潘懋, 刘洁, 郭艳军, 张小双, 姚健鹏, 李芳玉, . 基于ParaView的Abaqus有限元输出结果的可视化与虚拟现实[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4916-4924.
[14]	刘锋涛, 张绍发, 戴北冰, 张澄博, 林凯荣, . 边坡稳定分析刚体有限元上限法的锥规划模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 4084-4091.
[15]	王之东, 黎立云, 陈滔, 刘兵权, . 矿柱岩爆模型试验中能量释放研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 177-185.

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