[建筑]超浅埋平拱隧道弹塑性有限元分析与监控研究.pdf

第 29 卷 　第 4 期 兰 州 交 通 大 学 学 报 Vol . 29 No . 4 20 10 年 8 月 J ournal of L anzhou J iaotong U niver sit y Aug . 20 10 　　文章编号 :100 14373 (20 10) 超浅埋平拱隧道弹塑性有限元分析与监控研究 李 斯 海 ( 厦门市市政建设开发总公司 ,福建 厦门　36 1004) 摘 　要 :针对市区交通主干道地下行车通道超浅埋 、围岩基本质量级别属 Ⅴ级 ,隧道施工又不能中断道路交通 ,且 覆土层中横跨包括高压电缆 、光缆 、煤气等 2 1 组管线的特殊情况展开研究 ,利用弹塑性有限元仿真分析了 CD 法与 全断面开挖工法的全过程 ,优化确定了全断面开挖工法 ,施工中辅以实时监控测试反馈系统 ,理论与实测数据分析 成果指导施工与设计变更 ,信息化施工不仅成功预报了围岩变形趋势 ,避免了塌方事故的发生 ,而且使覆土层中各 种管线得以正常运营. 关键词 :弹塑性有限元 ;浅埋暗挖 ;监控预报 ;信息化施工 中图分类号 :U455 　　　　　文献标志码 :A 1 　工程概况 变更提供了科学数据 ,真正做到了动态设计 、动态施 工. 既保证了周边既有结构物的正常使用 ,又确保了 厦门市明发商业广场嘉禾路地下行车通道 ,是 隧道的安全施工. 厦门市湖光路下穿嘉禾路连接明发商业广场的地下 ( ) 行车通道工程. 通道全长 128 m ,其中引道 U 型槽 2 　有限元数值优化分析 ( ) 全长 58 m ,下穿嘉禾路段 浅埋暗挖段 长 59 m , 明 2 . 1 　有限元仿真模型的建立 挖暗埋段长 11 m ,通道净宽 6 . 6 m ,净高 3 . 0 m . 工 根据设计文件并参考了有关资料 ,行车通道数 程在下穿嘉禾路时开挖断面 7 . 80 m ×5 . 10 m ,隧道 值模拟有限元参数取值如表 1 所示. 埋深较浅 , 围岩最薄处仅 1. 79 m , 围岩基本质量级 表 1 　岩土体物理力学指标 别属 Ⅴ级 , 自稳能力极差 ,在开挖前采用密排长大管 Tab. 1 　Physical and mechanical indicators of soil 棚预支护. 通道上方交通繁忙 ,车流量大 ,通道上覆 γ 重度 / 弹性模量 泊松 粘聚力 内摩擦角 土层中横跨有各种管线 2 1 组 ,包括高压电缆 、光缆 、 土层类型