浅埋近接隧道施工地表沉降有限元分析

：周山隧道为双向六车道分离式结构型式，最大埋深 70 m。隧道工程区为黄土地层，隧道出 口段 70m范围埋深在 5-18m，属超浅埋黄土隧道。隧道开挖跨度达 16.12 m，施工过程中容易产生坍塌 并波及地表。洞口段采用大管棚进行超前支护，采用双侧壁导坑法施工，及时形成封闭结构。施工效 果表明，所采用施工方案能够有效控制地层变形，保证超浅埋段隧道施工安全。

内容简介 1前言 隧道洞身穿过浅埋软弱围岩地段，浅埋地段一般位于沟谷内，地下水受地表降水影响较大，围岩遇水稳定性下降，可采取的措施较多，如洞身管棚法、暗洞明做、地表加固处理、加强洞身支护等。福建省永武高速公路XX标的XX隧道浅埋段采用了高压旋喷桩围岩加固技术，取得了较好的效果，保证了隧道施工的安全、质量和进度。我们将施工技术进行总结形成本工法。 2工法特点 2.1采用旋喷桩进行地表加固，比传统的超前小导管或管棚超前支护加固范围要大，且设备简单。 2.2旋喷桩地表加固属于超前预支护，与洞内开挖作业互不干扰，使施工进度得到了可靠保证。通过加固地表，提高了地层稳定性，保证了施工安全。 2.3通过旋喷加固后，提高了围岩级别，洞内开挖方法由双侧壁导坑法更改为预留核心土台阶法，简化了施工工序同时节省了双侧壁导坑临时支护的费用。 2.4旋喷固结体不仅形成了良好的支撑应力环，而且防渗效果较好。 2.5围岩量测数据表明，采用旋喷桩进行地表加固比传统施工方法更能有效地控制围岩变形和地表沉降。

Ansys_matlab有限元教程(曾攀)

多尺度有限元建模方法及其应用 在有限的计算条件下，为了尽可能的提高结构有限元分析的精度，本文引入了有限元多尺度计算方法。通过寻找有限元微观模型与宏观模型的界面连接方法，从而使精细的有限元模型可以自然地植入宏观模型，有效实现不同尺度模型间的变形协调。通过编制用户子程序，在有限元软件中对界面连接的合理性进行了算例验证，为多尺度有限元计算在结构分析中的应用提供了条件。最后采用多尺度建模方法，给出了钢结构弹塑性时程分析的应用实例。

某站至某大街站区间设计起讫里程为DK14+281.175～DK15+198.250，全长917.075m，沿十一纬路呈东西向布置。十一纬路是城市交通主干道，有七条单行道加一条反向公交车道，道路交通非常拥堵；道路两侧高层建筑密布，建筑物距离隧道较近；区间地下管网密集，包括排污、降水、给水、电信、电力、煤气、光缆等管网，排污、降水管线在开挖断面之上，施工中应加强支护，减小地面沉降对管线影响；依据勘察报告提供资料，本区间隧道通过围岩均为Ⅰ级，区间穿越地层主要为砾砂、圆砾层，且全部在承压水中，容易发生塌方。 区间结构为马蹄形断面，纵向线路自西向东呈向下单面坡，最大纵坡2.5%,区间在某大街站站前设置渡线、停车线及联络线。线路隧道断面由单线单洞、双线单洞等断面组成。

马鞍山、井沟岭两座隧道是青兰高速邯涉段的控制性工程，其中马鞍山隧道全长超过4300m，井沟岭隧道全长超过3000m，均为标准分离式三车道隧道。

长管棚是由钢管和钢拱架组成，它是利用钢拱架沿着上部开挖轮廓线以较小的外插角向开挖面前方打人长度10～45m钢管构成的管棚，从而形成对开挖面前方围岩的顶支护。设置长大管棚的超前支护能够使围岩体和支护系统形成统一的承载结构体系，它也是对初期支护的加强和提前延伸。

)通过选取适当的物理参数和合理的计算简化条件可以得到与实测值比较吻合有限元数值计算结果,有限元计算方法可以作为复杂近接施工 问题 分析的有效手段,其结果可作为类似工程的参考。

知春路站~学院路站区间位于北京海淀区知春路东段,右线起讫里程:K4+570.8~K5+485.331,长度914.531m。其中K5+375.0-K5+430.0为近距离穿越国管局宿舍楼楼段。该段呈西北-东南走向,位于由直线过渡到R=350m圆曲线的缓和曲线上。隧道埋深16m。区间近距离过国管局宿舍楼楼段,右线结构南侧外缘距离楼房地下室最小水平距离约0.9m,最小垂直净距5.7m,最近点为右K5+404.001,此处区间隧道的开挖掘进属于近接施工。图1为区间结构与建筑物关系断面图。该段区间为单孔单线马蹄形隧道,处于减震段,开挖尺寸宽6.1m,高6.64m;本工程采用矿山法施工。穿越此建筑物,是本段区间的施工重点。穿越地段国管局宿舍楼实为两座楼房,竣工于1993年。一座为砖混结构条形基础,地上6层,基础埋深约2~6m,基坑施工时采用放坡开挖,无基坑围护结构。另一座为现浇混凝土结构板楼,筏板基础,地上9层,地下2层,基础埋深约6.2m,基坑施工时采用放坡开挖,无围护结构(图1)。本文采用有限元手段对区间隧道通过9层宿舍楼的情况进行了平面数值模拟。隧道上方土层有杂填土、素填土、粉土、粉质黏土,洞身土层有粉土、粉砂、细砂,底板标高处于黏土层中。 影响 隧道施工的地下水是富存于洞身位置处粉土层和粉砂层中的台地潜水,其他类型地下水对隧道施工影响不大。本区段北侧是繁忙的 交通 主干道的交通十字路口,南侧是居民小区,因而无法采取地面降水措施,台地潜水水位下台阶中部,粉砂层含水量较为丰富。

巴奇隧道位于橄榄坝~曼么区间，按旅客列车最高时速160km/h标准设计，隧道进口里程DK379+035，出口里程DK381+577，全长2542m，最大埋深230m。隧道洞内线路坡度为单面下坡，线路坡度按里程从小到大分别为-10.5‰、-3‰。全隧除DK381+176.121～DK381+577段400.879m位于半径R=2800m的左偏曲线上，其余均在直线上，除进口675m由于车站伸入隧道形成双线隧道外，其余地段为单线隧道。 DK381+270～DK381+200段70m浅埋且拱顶部位于全风化地层中，地表二中沟发育，采用台阶法开挖。

招标范围：施工图纸所示范围内的全部土建和热机施工，包括从施工场地的平整、土体开挖、混凝土结构、管道及设备安装、热力站基础、热力站内设备安装、管道及设备试压、回填土方、竣工测量、验收、恢复地容地貌等全部工作内容。

本资料为：某地区浅埋隧道施工方案详细文档，资料内容包括：浅埋隧道施工表等多种文档，设计详细，可供参考。

**铁路**隧道设计为客货共线双线隧道（开行双层集装箱），隧道起止里程D4K339+026～D4K352+651，全长13625m。隧道一般埋深100～400m,最大埋深455m，隧道于D4K342+620～+645及D4K343+095～+150为浅埋段，最小埋深拱顶以上约10m，此两段塌方初始风险为“高”。

当位移－时间曲线出现反弯点，也即位移资料出现反常的急骤增长现象时，表明围岩与支护已呈不稳定状态，应加强监测，并适当加强支护，必要时应立即停止开挖并及时采取补强措施进行施工处理。

隧道浅埋暗挖法施工技术讲座

大跨越浅埋轻轨车站隧道施工技术

隧道断层、浅埋段开挖及处治施工方案，内容详实，可供参考。

本线路段，起点位于处，终点位处，暗挖段长度m，根据设计要求，采用浅埋暗挖法，复合式衬砌结构，断面为矩形断面，断面衬砌内净高为4.5m，左右幅的内净宽为8m，如图2.2所示。二次模注衬砌采用模注钢筋混凝土，初期支护和二次衬砌间设防水层防水，结构防水图如图2.3所示。

本隧道进口右洞洞口偏压浅埋，位于垂直的悬崖峭壁之上，洞口上方约20m为二级公路，下方约40m是V形冲沟，冲沟内常年流水，且在V形冲沟下方存在一座二级公路石拱桥。项目部结合现场施工实际情况，采取地表加固处理、边仰坡防护，由左洞增加临时车行洞开挖至右洞，辅助小导洞单向掘进保证隧道安全出洞。 …… 小导洞开挖支护出洞：小导洞由距离洞口30m处开始施工，即在隧道断面中部先开挖一个3m×4.5m高的弧形辅助导坑，保证施工机械通行。小导洞采用全断面开挖，遵循“短进尺、弱爆破、紧封闭、勤测量”的原则，每循环开挖进尺不大于2m，并及时进行临时支护封闭。 …… 共12页，编制于2015年。

内容简介 由于明洞通过山谷，埋层浅、围岩石质差，工期短，施工难度大，故用明洞暗挖的施工方法。 1 明洞表层加固处理 洞顶埋层浅，石质差，在暗挖以前我们对隧道表层进行了处理。沿洞身方向，两侧各加宽5m，采用锚网喷混凝土加固，以使拱顶岩层整体受力增强抵抗力。洞身顶部锚杆根据埋层厚度确定，保证锚杆底部不侵入混凝土衬砌，洞身两侧5m范围内锚杆长度为3.5m；锚杆采用Ф22螺纹钢砂浆锚杆，环向、纵向间距均为1m，梅花型布置；钢筋网采用Ф10圆钢，间距20×20 cm；喷混凝土厚度为20cm。对于原埋层厚在0.5m以内地段约200 m2，在喷混凝土后，浇注C20混凝土，厚30cm，保证洞身开挖时，洞顶不外露。 根据山谷汇水面积及最大降水量情况，沿隧道纵向和山谷两侧环向设置截水沟和排水沟；截水沟为梯形沟，底宽0.6m，上宽2.6m，深1.0m；排水沟为矩型沟，宽2.0m，深1.0m。 2 洞身开挖 因岩层产状平缓，结构组合较差，开挖过程中易产生掉块、顺层塌落，不能全断面开挖，更不能将开挖后的围岩长久暴露。我们选择了上下导坑台阶式开挖，其中上导坑由小导坑引进。在施工中遵循“弱爆破、短进尺、多循环、强支护、快衬砌”的原则，严格控制超欠挖，以确保工程质量、进度、施工安全和经济效益。 3.1 小导坑引进 本隧道明洞开挖前，进出口两侧均已开挖到设计位置，考虑到排烟和施工安全，我们选择了在上导坑位置小导坑引进提前贯通，小导坑宽、高均为1.0m。用气腿式凿岩机打眼，眼深1.5m，采用火雷管起爆，微振松动爆破。待爆破、通风、敲帮找顶完毕用人工配合小型装载机出渣。 3.2 上导坑开挖 上导坑开挖是整个洞身开挖的关键性环节，岩层易塌落，安全威胁大，稍有不慎可能会出现塌方，无进度、无效益，所以必须遵循“弱爆破、短进尺、多循环、强支护”的原则。上导坑高4.0m，宽11m；每循环开挖进尺不超过1.5m，采用气腿式凿岩机打眼，火雷管分区分段起爆，减小对拱部围岩的扰动。上导坑开挖须等到明洞表层的加固混凝土强度达到70%以上才能进行。上导坑开挖前、后做好初期支护。（初期支护下面详叙） 2.3 下导坑开挖 下导坑开挖落后上导坑5米，须等到上导坑支护完成以后，采用中心掏槽预留马 口的开挖方法。马口宽1.0m，马口选择跳槽开挖，槽宽1.0m，间距2m，左右两侧交错进行，采用火雷管起爆，微裂松动爆破。马口开挖后立即架设钢格栅与上导坑钢格栅联接，施作锚网喷支护，完成后再跳槽开挖。下导坑中槽开挖采用毫秒雷管微差起爆，仰拱位置一次开挖到位。装载机出渣。

内容包括：ANSYS 简 介、ANSYS 图形用户界面（GUI）、ANSYS分析的基本步骤、创建2D有限元模型、加载、求解、结果后处理、高级建模技术、分析结果评价、有限元分析 (FEA) 方法、制订分析方案、高效率建模方法 - 单元种类、载荷考虑。

内容包括：输入实体模型、拓扑和几何修复工具、接口产品、高级网格划分、耦合和约束方程。

对SAP程序系统、ADINA/ADINT 程序系统、ALGOR FEA分析系统、ANSYS 有限元分析系统和MSC和MARC有限元分析系统各自的适用性进行了简介。

[提要]利用通用有限元程序ANSYS中的三维块体线弹性单元,对板式转换进行了实例分析；并将ANSYS的应力结果积分为内力（扭矩、轴力、剪力和弯矩），绘制成内力图。经过板式转换的内力结果分析，本文得出了一些板式转换的特点，包括板式转换的弯矩、剪力、扭矩变化规律。

本文以有限元( FEM) 理论为基本分析方法, 建立了三维有限元模型, 并以实际基坑工程为研究对象, 讨 论了部分参数对结果的影响, 对其变形场与应力场情况进行了进一步分析。

钢结构有限元软件3d3s12.01 最新试用版，实用32位；64位系统

大体积混凝土热应力的非线性有限元分析.

通用建筑结构有限元Strat软件演示包括：钢-排架厂房演示、框－筒高层演示、无梁楼盖演示、预应力演示、圆弧网架演示、坡屋面演示、螺旋楼梯演示、各类水池、筒仓演示、基本建模演示等等

大跨度拱桥施工阶段的有限元数值分析内

本线路段，起点位于处，终点位处，暗挖段长度m，根据设计要求，采用浅埋暗挖法，复合式衬砌结构，断面为矩形断面，断面衬砌内净高为4.5m，左右幅的内净宽为8m，如图2.2所示。二次模注衬砌采用模注钢筋混凝土，初期支护和二次衬砌间设防水层防水，结构防水图如图2.3所示。

隧道的开挖方式主要分为明挖、 半明挖和暗挖 3 类 ,具体采用何种方 式开挖主要从经济、安全、建造技术、 外部环境等角度分析。明挖只适用 于覆盖层较薄的情况 ,开挖基坑在建造作业过程中的 稳定性以及基坑的排水是明挖考虑的主要问题 ,当区 域地质构造复杂 ,构造裂隙发育、地下水丰富时 ,深基 坑开挖很容易引起山体滑坡。半明挖主要适用于松 散的地质条件下及隧道处于地下水位线以上的情况。 暗挖是隧道施工的一种主要方法 ,覆盖层较厚时 ,一 般采用此法。浅埋隧道地质条件比较复杂时 ,深基坑 容易引起地表滑动时 ,也可以考虑暗挖的施工方式。 针对任胡岭隧道浅埋段复杂的地质条件及外部环境 的影响 ,设计方和施工方在施工方案上出现分歧 ,设 计方提出了深基坑明挖的施工方案 ;施工方提出了挖 孔桩帷幕暗挖的施工方案 ,下面对这两种方案进行技 术经济比较 ,得出最佳方案 ,并利用有限元方法对最 佳方法进行施工模拟分析。

结合具体工程实例，对城市浅埋暗挖地铁隧道微震控制爆破技术进行了分析研究，总结出一套适用于城市浅埋大断面隧道、小间距隧道、破碎围岩隧道、临近建筑物隧道的爆破技术，以及隧道超欠挖的控制方法。

本文详细介绍了勉宁高速公路杨庄隧道下行线浅埋偏压洞口单向贯通施工技术，并提出施工过程中应注重环境保护以及该技术取得的良好效果及社会效益。