不等跨连拱隧道施工全过程的有限元模拟

›› 2004, Vol. 25 ›› Issue (3): 477-480.

不等跨连拱隧道施工全过程的有限元模拟

邓建¹，朱合华²，丁文其²

1. 中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙 410083；2. 同济大学地下建筑与工程系，上海 200092

收稿日期:2002-12-09 出版日期:2004-03-10 发布日期:2014-07-15
作者简介:邓建，男，1972年生，博士，从事岩石力学与采矿工程的教学与研究工作。

Finite element simulation of whole excavation operation of a unequal-span double-arch tunnel

DENG Jian¹，ZHU He-hua²，DING Wen-qi²

1. School of Resources and Safety Engineering, Central South University, Changsha 410083, China； 2. Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China

Received:2002-12-09 Online:2004-03-10 Published:2014-07-15

摘要/Abstract

摘要： 用同济曙光岩土及地下工程设计与施工分析软件(GeoFBA2D)，对某高速公路不等跨连拱隧道的施工全过程进行有限元模拟。得出隧道围岩应力、围岩位移、初衬与二衬的接触压力、中墙内力随施工过程的变化规律。研究表明，大洞的拱顶最大拉应力是小洞的4倍，不等跨效应十分明显；小洞拱顶沉降明显分为三个阶段；小洞的初衬与二衬的接触压力要比大洞大；中墙内力随施工过程变化显著，但最终值很小。结论对隧道设计和施工具有科学指导意义。

关键词: 不等跨连拱隧道, 施工全过程, 有限元模拟, 应力, 位移

Abstract: The whole excavation operation of a highway unequal-span double-arch tunnel is simulated by a finite element software called GeoFBA2D. This highway unequal-span double-arch tunnel consists of a big tunnel and a small tunnel. Attentions are mainly focused on the stress and displacement of the surrounding rock mass, the stress between the first linings and the second linings, and the stress and displacement of middle-wall so on. The results show that the maximum tensile stress of the big tunnel vault is 4 times of that of the small tunnel. The effect of unequal-span double-arch’s performances are quite distinct. The displacement of small tunnel vault can be divided into three obvious stages: before the excavation of small tunnel; during the excavation and lining of small tunnel; during the excavation and lining of big tunnel. The stress between the first and second lining of the small tunnel is smaller than that of the big tunnel. The stress and displacement of middle-wall varies with the construction process, but the ultimate displacement values are very small.

Key words: unequal-span double-arch tunnel, whole excavation operation, finite element simulation, stress, displacement

中图分类号:

TU 451

邓建，朱合华，丁文其，. 不等跨连拱隧道施工全过程的有限元模拟[J]. , 2004, 25(3): 477-480.

DENG Jian ，ZHU He-hua ，DING Wen-qi,. Finite element simulation of whole excavation operation of a unequal-span double-arch tunnel[J]. , 2004, 25(3): 477-480.

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