GTS山岭隧道应用_福建省交规院
midas GTS公路隧道整体解决方案(影响分析_检测加固_方案优选)
5. 溶洞的存在对隧道开挖影响的数值分析(广东华路交通科技有限公司)
目录 ① 结论： 溶洞顶板的沉降最大，为10mm，比实测支撑墙顶附近的溶洞顶板沉降大； 而实测支撑墙顶 的数值压力比数值计算结果小，说明了该溶洞自承能力较好，支撑墙抑制了一部分松动变形。 实测的支撑墙底部和隧道侧壁的收敛与数值计算结果相反，主要是由于在K2178+085断面附 近存在粘土夹层，隧道开挖后支撑墙受偏压小，主要表现为隧道右侧壁的位移回弹。 由于支撑墙同时充当了隧道左侧的支护，为避免隧道左右衬砌的不均匀位移造成开裂破坏， 在支撑墙底部承台右侧加设联系梁可加强隧道衬砌的整体完整性。 初衬在连接处出现应力集中的现象，在施工中要加强对连接处钢拱架的焊接。 ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 地表沉降评估 围岩稳定性影响评估 相邻结构影响评估 断层影响评估 溶洞影响评估 采空区影响评估 山塘影响评估 渗流影响评估 爆破影响评估 地震影响评估
目录 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 地表沉降评估 围岩稳定性影响评估 相邻结构影响评估 断层影响评估 溶洞影响评估 采空区影响评估 山塘影响评估 渗流影响评估 爆破影响评估 地震影响评估
1. 营盘路湘江隧道分岔大跨段地表沉降分析(长沙理工大学土木建筑学院)
目录 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 地表沉降评估 围岩稳定性影响评估 相邻结构影响评估 断层影响评估 溶洞影响评估 采空区影响评估 山塘影响评估 渗流影响评估 爆破影响评估 地震影响评估
目录 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 地表沉降评估 围岩稳定性影响评估 相邻结构影响评估 断层影响评估 溶洞影响评估 采空区影响评估 山塘影响评估 渗流影响评估 爆破影响评估 地震影响评估
3. 隧道原位扩建对邻近建筑物影响评估的研究(重庆大学土木工程学院)
GTS在隧道设计及施工方面的应用
图 1 开挖前网格模型
图 2 板、柱、桩模型图
3、材料参数
材料名
3、参数
材料名称
填土 ③-1 ⑥-2 ⑧-1 ⑧-2 路面 板
E/kPa
6870 13830 18130 40390 44460 20000000 22400000
c/kPa
15 15.5 34 31 25 － －
/°
15 9 22 24 28 － －
γ / kN m-3
18.1 15.4 18.4 19.3 19.1 24.5 24.5
0.29
19.0
24.1
30.7
0.29
20.2
1
35.0
0.30
21.3
36.8
35.0
0.29
20.2
1
35.0
0.29
21.0
6
40.0
0.29
21.0
6
40.0
0.20
29.0
-
-
0.20
25.0
-
-
7
4、各施工步分析计算结果
图 3 顶层建筑完成后楼板、边墙 P1(TOP)云图 图 4 二层建筑完成后楼板、边墙 P1(TOP)云图
midas /GTS
Geotechnical and Tunnel analysis System
在隧道设计及施工方面的应用
一、 MIDAS/GTS 软件简介 二、 MIDAS/GTS 在隧道设计施工中的应用 三、 MIDAS/GTS 国内部分隧道用户列表 四、 MIDAS/GTS 功能价格表
山岭隧道施工监控量测重点地段划分探讨
山岭隧道施工监控量测重点地段划分探讨
邓冲
【期刊名称】《工程建设与设计》
【年(卷),期】2024()10
【摘要】根据隧道围岩与隧道支护结构的相互作用,论文梳理了隧道施工过程中因支护结构力学状态和稳定程度异常将造成支护结构变形或破坏的地段类型,主要划分为不利地形地貌地段、不良地质地段、特殊性岩土地段及隧道特殊结构部位4类。
探讨了隧道施工过程中可能产生不利影响的细分段落,分析了这些重点地段的隧道监控量测工作,掌握了监控量测的工作要点,有助于更好地发挥监控量测在隧道施工中的作用。
【总页数】3页(P236-238)
【作者】邓冲
【作者单位】四川省交通建设集团有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】U456.3
【相关文献】
1.顺层偏压地段隧道施工模拟及监控量测结果分析
2.山岭公路隧道施工监控量测预警系统研究及应用
3.复杂地质环境下山岭隧道监控量测技术
4.监控量测在特殊地质地段隧道施工中的应用
5.围岩监控量测在铁路黄土隧道施工中的应用浅析——非接触监控量测
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浅谈山岭公路隧道设计
浅谈山岭公路隧道设计山岭公路隧道设计是公路工程中的重要环节，对于保障交通安全、提高公路运输能力起着重要作用。
下面将从隧道设计的选线、断面设计、结构设计以及安全设计几个方面进行浅谈。
首先，选线是隧道设计中的基础工作。
在选线过程中，需要综合考虑地质条件、环境因素、交通需求和经济效益等因素。
地质条件是选线中最关键的因素之一，地层的稳定性和隧道的穿越方向直接影响着隧道的施工难度和工期。
同时，隧道的直线段要尽量减少，以减少隧道的长度和施工难度，提高通行效率。
接下来，断面设计是隧道工程中的重要环节。
隧道断面的设计要满足通行安全、通行能力和经济性的要求。
在通行安全方面，隧道断面要满足车辆行驶的舒适性和安全性，需要考虑车辆的超高和超宽、两车道的交会以及紧急救援通道的设置。
在通行能力方面，隧道断面要满足设计标准的车流量要求，并考虑未来交通的发展需求。
在经济性方面，隧道断面要尽量减少隧道的建设投资和维护成本。
结构设计是隧道设计中的重点工作。
隧道结构设计要满足承载力、稳定性和耐久性的要求。
在承载力方面，隧道结构要能够承受地表和山体的荷载，并能够应对地震和风险。
在稳定性方面，隧道结构要能够经受地质灾害和山体滑坡的影响，保障隧道的安全性。
在耐久性方面，隧道结构要能够承受潮湿、温度和化学物质等环境因素的影响，延长隧道的使用寿命。
最后，安全设计是隧道设计中的重要内容。
隧道安全设计要满足火灾防范、疏散通道、照明和通风等要求。
在火灾防范方面，隧道内部的装修材料和设备要选择阻燃材料，并设置自动消防系统和火灾探测设备。
在疏散通道方面，隧道内部要设置足够宽度的疏散通道，并配备紧急疏散指示标识。
在照明和通风方面，隧道内部要有足够的照明设备，并设置通风系统，保障隧道内的空气质量。
总之，山岭公路隧道设计是一项复杂而又关键的工作，需要综合考虑地质条件、交通需求和安全等因素。
合理的选线、合适的断面设计、稳定的结构设计和完善的安全设计是保障山岭公路隧道工程质量和安全的重要保证。
某地铁区间隧道抗震计算分析
某地铁区间隧道抗震计算分析陈俊【摘要】为了研究地震作用对地铁区间隧道的影响,文章以厦门市轨道交通6号线角美延伸段地铁区间隧道为研究对象,采用反应位移法计算出土层相对位移、管片惯性力与周围剪力,并使用地基弹簧来考虑土层与管片的相互作用,运用Midas-GTS 软件对地铁区间隧道进行抗震分析.结果表明:区间隧道最不利受力位置为管片的拱顶与拱腰,而且管片剪力受地震作用影响比较大;计算截面的配筋由裂缝宽度控制,抗震配筋不起主要控制作用.【期刊名称】《福建建筑》【年(卷),期】2018(000)009【总页数】4页(P85-88)【关键词】区间隧道;反应位移法;Midas-GTS软件;抗震【作者】陈俊【作者单位】福建省交通规划设计院福建福州350004【正文语种】中文【中图分类】U2311 工程概况规划的厦门市轨道交通6号线角美延伸段土建2标位于漳州台商投资区，全长约8.6km。
角江路站～龟山站区间隧道沿线主要为滨海平原地貌，现状地面标高-0.25m～6.01m，区间覆土厚度5.76m～12.12m，岩土自上而下分层及物理力学指标如表1所示。
区间采用盾构法施工，盾构机从角江路站后以-7‰下坡，5.2‰的上坡到达龟山站，线路竖曲线半径为5000m。
区间隧道距离东孚-马銮湾断裂较近，建筑场地类别属Ⅱ类，区间结构抗震设防类别为重点设防类，抗震设防烈度为7度，设计地震加速度值0.15g，地震动反应谱特征周期为0.4s，设计地震分组为第二组。
2 反应位移法反应位移法[1-2]假定土体分布均匀、水平方向无限延伸，地震波是垂直向上传播的剪切波，把地下结构在地震作用下的效应简化成平面应变问题[3]。
将地震作用引起的结构惯性力与土体剪力以静荷载的方式施加于结构，并通过引入地基弹簧来模拟周围土体对地下结构的约束作用，以此来计算地下结构在地震作用下的响应[4]。
其计算模型如图1所示。
图1 圆形结构反应位移法计算模型表1 岩土物理参数岩土名称密度ρ(g/cm3)凝聚力C(kPa)内摩擦角φ(°)剪切波速度Vs(m/s)土的静止侧压力系数ξ基床系数(MPa/m)水平垂直填筑土1.8717.812.71600.4287素填土1.7017.813.01620.598淤泥1.5613.61.91050.8376淤泥质土1.6716.37.61170.875.78.6中粗砂1.83301780.552825粉质黏土1.926.614.01680.5533.629砂质黏土1.928.417.21870.552624炭质黏土1.53108130///淤泥质黏土1.7911.21200.6109中粗砂1.853331870.455045残积砂质黏性土1.8225.620.52350.526.730.3全风化花岗岩1.8529.322.13110.5642.848.4散体状强风化花岗岩20.520283940.25150160碎裂状强风化花岗岩2130355780.23200220中风化花岗岩2.65135389230.2700700微风化花岗岩2.65//10780.18300030002.1 土层水平位移对未进行工程场地地震安全性评价工作的，地震时土层沿深度方向位移可按式(1)计算。
山岭隧道洞口浅埋地段盖挖法进洞方法初探
山岭隧道洞口浅埋地段盖挖法进洞方法初探山岭隧道洞口浅埋地段盖挖法进洞方法初探摘要：随着近年来随着经济水平的提升，高速公路发展迅猛，大跨度、超大跨度山岭隧道大量涌现，对隧道施工提出了更高的要求，进洞技术的选择是能否安全快速进洞步入正常生产的关键，本文结合工程实例介绍了盖挖法在山岭隧道安全快速进洞中的应用。
关键词：山岭隧道；洞口；浅埋段；盖挖法中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：1工程概况1.1设计概况天马山隧道为莆永高速公路永春至永定泉州段控制性工程之一，设计为上、下行分离的双向六车道高速公路隧道，进口位于永春县达埔镇，出口位于安溪县金谷镇。
隧道全长左线3701米，右线3657米，起讫桩号分别为ZK1+756～ZK5+457，YK1+745～YK5+402，为特长隧道。
隧道进口段间距小于25米，设计为Ⅴ级围岩，为小净距隧道，需考虑左、右洞相互影响。
1.2地质概况隧道进口位于天马山东南侧山脚，为山脊地段，洞顶山坡上分布有梯田，常年流水，泉州全年雨水多，水量丰富；勘探资料揭示隧址区地层由上至下分别为种植土、坡洪积含碎石粉质粘土及基岩风化层（全风化花岗岩、砂砾状强风化花岗岩及碎块状强风化花岗岩），其中含碎石粉质黏土层碎石含量高，渗透性较强。
天马山隧道左线采用盖挖法进洞，盖挖法施工里程为ZK1+761-780。
1.3主要技术标准公路等级：双向六车道高速公路设计荷载：公路―Ⅰ级计算行车速度：80km/h路基宽度：整体式32m，分离式16 m设计洪水频率：特大桥1/300、大、中桥1/100、小桥涵、路基1/100隧道建筑限界: 净宽14.00m、净高5.00m地震动峰值加速度：地震抗震防烈度为 6度，地震加速度为0.05g1.4线路平、纵断面设计左线隧道平面为R-4300、R-∞、R-4000的平曲组合，纵坡坡率/坡长为2.8%/827.915、1.117/3460、-1.8%/850.376。
1.5隧道结构设计隧道按新奥法原理设计，采用初期支护与二次模筑砼相结合的复合式衬砌型式。
盖挖法在山岭隧道浅埋段施工中的应用
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施工方案 施工顺序： 首先清除该浅埋段冲沟里的虚方， 直到新鲜 8）
的基岩面。 经过测量放线， 确定漏天段 （ 包括初期支护 :）
9， 男， 山西柳林人， 副处长， 工程师， -$$% 年毕业于华南理工大学 ( 函授 9 。
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山西交通科技 焊接牢固。
"##$ 年第 % 期
在内） 的外轮廓线， 并采用压实土胎作为隧道拱圈部 分的模型。 & ’ 在施作的拱圈土胎外缘的 "( ! ) 范围内施 作 !!# 小导管注浆固结地表。 并与周边的小导管 * ’ 制安拱圈范围内的钢筋，
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山西交通科技 ()*%+, (-,.%-. / 0.-)%12134 15 -1667%,-*0,1%(
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盖挖法在山岭隧道浅埋段施工中的应用
温智勇
( 离军高速公路建设管理处， 山西 离石 #++### 9
摘要： 八盘山隧道位于吕梁山脉中段西侧， 属晋陕黄土高原区。区内沟壑纵横， 沟谷多由 东向西，黄土冲沟多呈南北羽状分布排列，隧道穿越地段有多处浅埋或超浅埋段，覆盖层较 薄，浅埋段在清除虚方后有漏天的现象，结合实际施工过程介绍了盖挖法在山岭隧道浅埋段 中的施工应用。 关键词： 盖挖法； 山岭隧道； 浅埋段；施工 中图分类号：<!22" ! 文献标识码： = 文章编号： -##. > +20/ ( 0##% 9 #! > ##2- > #+ 蒸发量为 - .++" . 6 0 -%2" + ’’， 无霜期 %#+" . ’’， 冻土深度 #" / 6 -" # ’" -2# 6 -.# 7， # #" ! 浅埋段洞顶 现场描述
midas gts简单例题
有限元分析在隧道施工中的应用姓名：学号：手机：邮箱：摘要TBM全断面施工是现阶段特别是地铁隧道施工的重要方式之一，其速度快，成型好，支护及时，得到广泛的应用。
隧道的开挖方式和支护永远是隧道施工的重点话题。
隧道类型分为很多，大体上可以分为山岭隧道，浅埋隧道以及水下隧道。
在条件允许时，TBM都可以用作以上隧道的主要施工方式。
而在城市隧道施工过程中，由于一般城市隧道埋藏较浅，而且上层多有建筑物覆盖，所以施工要求较高，一般选取TBM活着浅埋暗挖法进行施工。
而由于浅埋暗挖法施工工期长，施工难度大，故TBM施工称为首选。
MIDAS gts是专门针对岩土问题，主要是基坑，隧道，边坡和渗流，都能进行有效分析计算的商业有限元软件。
在此选取某市政工程的地铁隧道施工，利用MIDAS GTS进行施工阶段模拟。
关键词：TBM，midas gts,隧道盾构法施工简介TBM（Tunnel Boring Machine）-----全断面隧道掘进机，掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业，是机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备，具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点，可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工，在中国水利、水电、交通、矿山、市政等隧道工程中应用正在迅猛增长。
软岩TBM适用于软弱性围岩施工的隧道掘进机，是目前城市地铁建设中速度快、质量好、安全性能高的先进技术。
采用盾构机施工的区间隧道，可以做到对土体弱扰动，不影响地面建筑物和交通，减少地上、地下的大量拆迁。
这两种设备的技术开发与应用，在我国地下工程领域具有十分广阔的前景。
TBM施工的优点：（1）快速。
TBM是一种集机、电、液压、传感、信息技术于一体的隧道施工成套设备，可以实现连续掘进，能同时完成破岩、出碴、支护等作业，实现了工厂化施工，掘进速度较快，效率较高。
（2）优质。
TBM采用滚刀进行破岩，避免了爆破作业，成洞周围岩层不会受爆破震动而破坏，洞壁完整光滑，超挖量少。
福建-隧道标准化施工指南
三、隧道施工标准化指南(试行)前言近十年来，我国和我省高速公路建设发展迅速，高速公路隧道建设施工技术和管理水平有了长足的进步。
但施工期间暴露的质量问题仍不少，质量通病也未得到有效遏制。
实践表明，亟须推行标准化施工，以促进高速公路隧道工程质量的全面和稳步提高。
为此，我部特组织编制了本指南。
福建省高速公路隧道施工标准化指南是在现行隧道设计、施工、验收等相关标准、规范基础上，总结我省多年来隧道建设实践经验编制而成的。
该指南着重从工序、技术、工艺和管理的角度对现行标准、规范做进一步补充，旨在消除质量通病，提高施工管理水平，实现隧道施工标准化，确保高速公路隧道工程质量。
为使其更符合高速公路建设实际和更有利于保证工程质量，我省高速公路各参建单位必须认真执行本指南。
希望各单位在实践中注意积累资料，总结经验，及时将发现的问题和修改意见反馈我部，以便修订时参考。
目录1.总则1.1目的及适用范围1.2编制说明1.3章节划分2.施工准备2.1 施工场地规划2.2 四通一平建设2.3 驻地建设2.4 拌和站2.5 弃渣场、自办料场2.6 技术资料准备2.7 作业条件准备3.隧道总体施工工序3.1分离式隧道3.2连拱隧道3.3小净距隧道4.洞口开挖4.1施工前提条件4.2工序4.3施工技术4.4施工工艺4.5施工质量4.6安全文明5.隧道洞身开挖5.1施工前提条件5.2工序5.2.1一般要求5.2.2分离式隧道5.2.3连拱隧道5.2.4小净距隧道5.3施工技术5.3.1开挖轮廓线的确定5.3.2钻爆设计一般要求5.5施工质量5.5.1光面爆破5.5.2开挖5.6安全文明6.初期（超前）支护6.1施工前提条件6.2工序6.3施工技术6.4施工工艺6.4.1初期支护6.4.2超前支护6.5施工质量6.5.1 初期支护6.5.2 超前支护6.6安全文明7.仰拱与铺底7.1施工前提条件7.2工序7.3施工技术7.4施工工艺7.5施工质量7.6安全文明8.隧道防排水8.1施工前提条件8.2工序8.3施工技术8.4施工工艺8.4.1防水板8.4.2橡胶止水带、止水条8.4.3衬砌背后排水设施8.5.施工质量8.6.安全文明9.隧道二衬施工9.1施工前提条件9.2工序.9.3.1二衬施作时机的确定9.3.2衬砌台车制造9.3.3二衬混凝土的性能要求及配合比设计要点9.4.施工工艺9.5.施工质量9.6.安全文明10.路面10.1施工前提条件10.2工序10.3施工技术10.4施工工艺10.5施工质量10.6安全文明11.明洞与洞门施工标准化11.1施工前提条件11.2工序11.3施工技术11.4施工工艺11.4.1明洞11.4.2洞门11.5施工质量11.6安全文明12.监控量测12.1监控量测前提条件12.2工序12.3监控量测技术12.3.1量测项目规划12.3.2主要量测项目测试标准12.3.3量测数据的处理和应用12.4监控量测工艺12.5监控量测质量12.6安全文明13.附属工程13.1水沟、电缆槽13.2蓄水池1.总则1.1 目的及适用范围1.1.1 目的为总结我省高速公路隧道建设多年来的实践经验，进一步规范隧道施工的各项工序操作，提高施工管理水平，实现全省隧道施工标准化，克服质量通病，促进高速公路隧道施工质量再上一个新台阶，在现行标准、规范的基础上编写本指南。
隧道照明亮度自适应控制技术在104国道珀头岭隧道的应用
单 洞双 向双 车道 隧道 。设 计交 通量 ≥１０辆 ／ ，设 计行 ３０ ｈ
车 速度 为５ ｋ ｈ ０ ｍ／ 。该 隧道 采 用直 墙式 单 心圆 弧拱 断 面 ，
为一级 汽车 专用线 的通 道 ，是普通 公路进 出福 建 省省会
福 『ｉ 的东 大门 。 Ｊ市 １ Ｉ 、
隧道 内的照 明设计 为加 强灯 Ｉ、加 强灯 Ⅱ、全 日灯 Ｉ、全 日灯 Ⅱ、应 急灯照 明 。洞内照 明设 计 为全天 候 运 行 ，总功 率 为５ ｋ ，其 中隧 道 入 口段 、过渡 １ 、过 渡 ６Ｗ 段 ２ 的灯 具 照 明 功 率 占整 条 隧 道 灯 具 照 明 功 率 的 ８ ％， 段 ２ 因此 ．隧道照 明 节能 的关键 在这 三个段 。每年 隧 道 电费 支出在 ５ 万 元以 上 ，是隧 道运 营费 用 中最 大 的 支出项 目 ０
研 所联 合组成 课题 研 究小组 ，并在 我局 专养 的瑭 头岭 隧
道 开展现 场 应用研 究 。
隧道 照 明亮度 自适 应控 制方 式是在 隧道 照 明设计 中 所确 定的照 明 区段 内 、根据 洞外 的实 时亮度 值 、不 同时
强灯 Ⅱ、全 日灯 Ｉ、全 日灯 Ⅱ 、应 急灯 照 明 ） ；在 黑 夜 也 不论车 流量 大小 ，隧道 内均 开启 （ 日灯 Ｉ、全 日灯 全
量 电能 浪费 ，而 且造成 隧道 出入 口段照 明亮 度 不足 ，影
响安全 行车 要求 ，传统 的 时控 系统如 图１ 示 。 所
洞 内亮度 随洞 外亮度 增加 而线性 递 增 ，晚 上 洞 内入
福 交 科 ２１ 第 期 建 通 技 ０年 １ 园 １
双 车道 双 向车流 量＝ ２ 辆／ ７ ０ ｈ，取 ｋ Ｏ０ ４ ＝ ．１ ；
GTS在隧道和地铁工程中的应用
•（5）如果采用实体单元来模拟初支和二次支护，可以采用设置接 触单元的方法来模拟初支和二次支护之间的作用，对接触单元的参 数做适当的调整和选择。
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•计 算 结 果
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移车 站 右 侧 水 平 位
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• •
移车 站 左 侧 水 平 位
GTS在隧道和地铁工程中的应用
• （结合苏州凤凰山双联拱隧道工程）
• 2 隧道及地下工程开挖对已有建筑设施的影响 • （结合深圳地铁5号线某桩基托换工程）
• 3 新建地下工程对已建地下工程的影响评价 • （结合广佛地铁二、八线沙园地铁车站及曲线盾构隧道相邻 建 筑深基坑开挖工程）
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GTS在隧道和地铁工•程ht中tp:的//w应w用
•三、“以人为本”——数值计算方法的准确程度取决于理论研究的进展， 作为一种工具，工程技术人员可以在适当的范围内结合自己的工程经验， 利用它服务于工程设计。
•
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GTS在隧道和地铁工程中的应用
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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2020/11/1
GTS在隧道和地铁工程中的应用
•
在地下工程缺乏相应工程经验或者需要进行方
案选择的时候，利用数值计算软件，可以对工程有初步
山岭隧道开挖施工方案比选研究
山岭隧道开挖施工方案比选研究作者：黄必洲姚云杰来源：《西部交通科技》2020年第03期摘要：文章采用有限元软件MIDAS/GTS分别建立山岭隧道全断面法和三台阶法两种施工模型，通过设置监测点，重点分析了两种施工方法的位移、最大主应力变化规律，并对比分析了两种方法施作后的围岩塑性区大小和位置。
结果表明：相对于全断面法施工，采用三台阶法施工时隧道拱顶、仰拱以及侧墙和拱脚变形值分别减小了37.0%、48.5%、17.4%和15.8%，在结构设计中应该考虑加强仰拱处的结构强度设计以增加仰拱处围岩稳定性;全断面法施工对拱脚影响较大，三台阶法施工对仰拱和拱脚影响均较大，设计和施工时应该对上述点进行重点关注，必要时采取加固措施;运用全断面施工方法时塑性区主要出现在两侧拱脚位置，而运用三台阶施工方法时塑性区主要出现在两侧拱脚位置以及侧墙和拱脚之间的拱腰位置，且前者塑性区面积要大于后者;综合分析围岩位移、最大主应力以及塑性区大小等方面可知，采用三台阶施工方法更为优越。
关键词：山岭隧道;变形;最大主应力;塑性区;施工方法0 引言近年来，随着国家对基础设施建设的大力投入，逢山开路、遇水架桥等情形随处可见，隧道工程作为穿山常用的施工方式，被广泛应用于各个工程中。
山岭隧道常用的开挖方法有全断面法和分台阶法，二者被广泛应用到山区隧道建设当中。
近年来，有关隧道施工方法的研究主要有：刘宇鹏、陈海帆等[1-2]采用数值模拟对浅埋大跨径连拱隧道不同施工方案围岩应力场、位移场和塑性区变化规律进行了数值分析，研究结果可为连拱隧道的优化设计提供可靠的理论依据;徐东强、刘东等[3-4]以Ⅳ级围岩段隧道为研究对象，采用FLAC3D软件，采用Hoek-Brown屈服准则对替代仰拱的新型支护方案进行了分析，并提出了Ⅳ级围岩下替代仰拱的条件;张联志等[5]分析了隧道拱顶出现塌方的原因以及所采用加固措施的有效性，并对塌方周边断面加固前后围岩位移和支护结构应力进行了监测，最后利用FLAC3D软件对隧道塌方段进行数值模拟分析;熊鑫等[6]以北岭山隧道为工程背景，采用有限元软件ANSYS建立软弱围岩段深埋宽长隧道施工模型，得出了隧道循环施工的应变规律，通过与现场监控量测数据对比，验证了其合理性。
用 MIDAS／GTS 进行长输管道山岭隧道衬砌结构分析
用 MIDAS／GTS 进行长输管道山岭隧道衬砌结构分析
王孝兵;付超;孙玉杰
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2014(000)021
【摘要】利用MIDAS/GTS软件，对元坝气田滚动建产工程大山梁隧道的衬砌结构进行了有限元力学分析和断面设计，结果表明：MIDAS/GTS软件建模快捷，设计方便，是山岭隧道衬砌结构设计的一种有效方便工具。
【总页数】3页(P203-204,205)
【作者】王孝兵;付超;孙玉杰
【作者单位】中石化石油工程设计有限公司，山东东营 257026;中石化石油工程设计有限公司，山东东营 257026;中石化石油工程设计有限公司，山东东营257026
【正文语种】中文
【中图分类】U455.91
【相关文献】
1.多遇地震下基于PMSAP和MIDAS计算对比对某大型综合性公共建筑进行结构分析 [J], 高少波;蒋克军;张德成;卢挺
2.基于MIDAS/Civil的隧道衬砌台车结构设计及分析 [J], 严振林
3.基于MIDAS GTS的隧道衬砌强度安全系数分析 [J], 明亮;汪东林;吴江龙
4.基于MIDAS GTS的隧道衬砌强度安全系数分析 [J], 明亮;汪东林;吴江龙;
5.注浆圈对高水位山岭隧道衬砌的结构影响分析 [J], 付豪
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福建高速公路施工标准化指南(隧道)
福建高速公路隧道施工标准化指南目录1 总则1.1目的及适用范围1.2 编制依据1。
3章节划分2 施工准备2.1驻地建设2.2现场布置2。
3拌和站2.4施工供风、供水、供电2.5弃渣场、自办料场、危险品库2。
5。
1弃渣场2.5。
2自办料场2。
5.3危险品库2.6技术准备2.6.1施工前的调查和设计文件核对2.6.2物资准备2.6。
3施工测量2.6.4施工方案2。
6。
5第三方监测2。
7作业条件准备2。
7。
1材料的采备2。
7。
2组织机械设备进场2。
7。
3组织人员进场2.5。
4材料样品及有关技术条件资料应列入建设档案备查3 洞口与明洞工程3.1施工准备3。
2一般要求3.3施工程序3.4施工要点3.4.1洞口土石方开挖3。
4。
2排水工程3。
4。
3坡面临时防护3。
4。
4进洞辅助措施3。
4.5明洞与洞门施工4 洞身开挖4。
1一般要求4。
2分离式隧道4.2。
1施工程序4.2.2开挖方法的选定4。
2.3浅埋段施工4.3连拱隧道4.3.1一般要求4.3。
2施工程序4。
3。
3施工要点4。
4小净距隧道4。
4.1施工方案4.4。
2开挖方法的选定4.4。
3施工要点4。
4.4监控量测4.5开挖方法4.5.1中隔壁法（CD法）4.5。
2交叉中隔壁法（CRD法）4。
5.3双侧壁导坑法4。
5.4环形开挖留核心土法4。
5。
5台阶法施工4。
5。
6全断面开挖法4.6钻爆设计4.7钻爆作业4。
7.1机械设备选型配套4.7.2施工工序4.7.3施工要点5 初期支护与辅助工程措施5.1一般要求5.2喷射混凝土5.2.1一般要求5.2.2施工工艺5。
2.3施工要点5。
3锚杆5.3。
1一般要求5。
3。
2施工工艺5.3。
3施工要点5.4钢筋网5.5钢架5。
5。
1钢架加工要点5.5。
2钢架安装施工工艺5.5.3钢架安装施工要点5.6初期支护质量要求5。
7超前锚杆支护5.7。
1施工工艺5.7.2施工要点5。
8超前小导管预注浆支护5.8。
1施工工艺5.8.2施工要点5.9超前管棚支护5.9.1施工工艺5。
隧道监控量测-福建省交通科学研究所
台阶分步开挖法对应 锚杆内力图 （2-1）
福建省交通科学技术研究所
53
※隧道有限元分析及监控量测方案研究※
4 开挖方法影响分析及监控方案
• 开挖方法对锚杆受力影响及监控方案
台阶分步开挖法对应锚杆内力图（2-2）
福建省交通科学技术研究所
54
※隧道有限元分析及监控量测方案研究※
σ3分布云图
σ1分布云图
福建省交通科学技术研究所
24
※隧道有限元分析及监控量测方案研究※
3 围岩等级影响分析及监控方案
• 围岩等级对隧道围岩应力的影响及监控方案
• 隧道围岩应力
σ3分布云图
σ1分布云图
福建省交通科学技术研究所
25
※隧道有限元分析及监控量测方案研究※
3 围岩等级影响分析及监控方案
• 围岩等级对隧道围岩应力的影响及监控方案
• 隧道围岩应力
σ3分布云图
σ1分布云图
福建省交通科学技术研究所
26
※隧道有限元分析及监控量测方案研究※
3 围岩等级影响分析及监控方案
• 围岩等级对隧道变形的影响及监控方案
• 拱顶竖向变形
福建省交通科学技术研究所
27
※隧道有限元分析及监控量测方案研究※
3 围岩等级影响分析及监控方案
• 围岩等级对隧道变形的影响及监控方案
• 开挖方法对隧道围岩应力的影响及监控方案
• 围岩应力分布
σ3分布云图
σ1分布云图
福建省交通科学技术研究所
40
※隧道有限元分析及监控量测方案研究※
4 开挖方法影响分析及监控方案
• 开挖方法对隧道变形的影响及监控方案
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应用实例二
三阳隧道岩溶区隧底最小安全厚度 分析
当隧道底部存在较大 溶洞时，隧道底板安 全厚度的验算是岩溶 处理中的关键问题。 经查阅文献，发现与 传统半定量方法具有 一定的局限性，而相 对而言采用有限元等 数值分析方法可较好 的模拟实际情况。
应用实例二
应用实例二
计算结果分析
厚度3米
围岩屈服区示意图——塑性主拉应变
新建大坪山隧道
拱顶下沉 仰拱上抬 拱顶下沉 水平位移 拱顶下沉 水平位移 方案一 方案二 0.5 0.53 0.7 0.82 0.05 0.06 0.1 0.12 0.05 0.1
扩建为四车道
方案二各隧道典型位移最大值均大于方案一
主要计算结果分析
方案一城市车行隧道左洞纵向上竖向位移曲线
5.00E-04
竖向位移（m）
-300
-250
-200
-150
-100
50
100
150
200
250
300
隧道纵向（m）
由于左洞跨度较大，左洞交叉点处的位移值明显大于右洞交 叉点。新建隧道开挖对城市隧道的影响范围为左右洞交叉点向 外延伸约25米，在城市隧道纵向上长度约为100米。
主要计算结果分析
方案二新建隧道左洞开挖对城市隧道拱顶竖向位移影响曲线
方案二各隧道支护结构的受力状态与方案一比均较为不利
方案比较及结论
从分析结果可以看出，大坪山隧道拓宽 方案一（四孔小净距隧道方案）总体上是可 行的。与方案一相比，方案二（左洞原位拓 宽，右洞加孔方案）各隧道的支护受力均较 不利，且对下方城市隧道的影响更为显著。 由于将两车道隧道原位扩建为四车道在国内 尚无先例，若采用方案二应密切配合科研及 监控量测。
有限元分析过程的一些问题
明确分析目的，确定计算方案 二维\三维 模型几何范围
合理简化，根据工作量控制计算时间 选择计算结果
单元类型 本构关系 其它简化
应根据总体趋势及地区计算经验校 核结果、调整计算参数
竖向位移（m）
4.00E-04
3.00E-04
2.00E-04
1.00E-04
-300
-250
-200
-150
-100
0.00E+00 -50 0 -1.00E-04
50
100
150
200
250
300
隧道纵向（m）
从曲线中可以看出左右洞交叉点处的位移值基本相同，且没 有相互影响。新建隧道开挖对城市隧道的影响范围为左右洞交 叉点向外延伸约25米，在城市隧道纵向上长度约为100米。
主要计算结果分析
围岩应力结果
通过对新建隧道开挖前后隧道周边围岩第三主应力 结果的分析可知，原大坪山隧道及新建大坪山隧道周 边围岩的第三主应力均为压应力，且在拱腰处最大。 与初始应力场相比，方案一原大坪山隧道周边各位置 主压应力值均增大，拱腰处主压应力增大约3~16%。 方案二原大坪山隧道右洞左拱腰主压应力值增幅最大， 约增大了12~38%。
• 在大坪山隧道斜交穿 越城市车行及人行隧 道区段，施工力学形 态极为复杂，为了比 较两种扩建方案对已 有隧道影响，并分析 新建隧道施工过程中 围岩及各已建隧道的 位移及内力变化，对 穿越段进行了三维有 限元计算。
方 案
一
方 案
二
三维有限元模拟
三维有限元模拟
方案二几何模型
方案一几何模型
三维有限元模拟
方案比较及结论
由于新建隧道近距离穿越了十分复杂的隧 道群，两个方案新建隧道的开挖均对原大坪山 隧道及其下方斜交的城市隧道支护结构产生了 较大的影响，影响主要发生在新建隧道开挖至 交叉点前后各24米期间，且在城市隧道纵向上 的影响范围长度为100米，因此施工过程中应 加强对下方各城市隧道，尤其是交叉点附近的 监测。
8.00E-04 7.00E-04 6.00E-04 人行隧道 车行隧道左洞 车行隧道右洞
竖向位移（m）
5.00E-04 4.00E-04 3.00E-04 2.00E-04 1.00E-04 0.00E+00 -1.00E-04 0
5
10
15
20
25 施工步
30
35
40
45
从曲线可以看出位移变化较为明显的施工步均为4步，即两个 开挖支护循环，因此各城市隧道的位移在新建隧道开挖至交叉 点前后各24米内发生显著变化。
有限元网格图
三维有限元模拟
有限元网格图
主要计算结果分析
位移结果
方案一最后施工步城市车行、人行隧道竖向位移等色图
主要计算结果分析
位移结果
方案二最后施工步城市车行、人行隧道竖向位移等色图
主要计算结果分析
位移结果
相交段各隧道典型位移最大值（单位：mm）
原大坪山隧道 左洞 右洞 城市 隧道 上抬 0.52 0.67
主要计算结果分析
支护应力结果
各隧道支护结构最大主应力（单位：MPa）
新建大坪山隧道初支
项目 主拉应力 方案一 方案二 0.053 0.11 主压应力 1.45 1.83 主拉应力 0.023 0.036
原大坪山隧道二衬
较开挖前 增大 11% 71%
城市隧道二衬
主拉应力 0.36 0.51 较开挖前 增大 137% 236%
主要计算结果分析
围岩应力结果
通过对新建隧道开挖前后隧道周边围岩第一主应力 结果的分析可知，原大坪山隧道及新建大坪山隧道周 边围岩的第一主应力仅在底部为拉应力，而在拱顶及 拱腰附近均为压应力。且与初始应力场相比，方案一 原大坪山隧道底部主拉应力增大约15~32%。方案二 原大坪山隧道左洞底部最大主拉应力增大了71%。
主要计算结果分析
围岩应力结果
施工结束后的方案一围岩最大主拉应力为0.76Mpa，方案 二围岩最大主拉应力为0.75Mpa，远小于地质报告提供的二 长花岗岩（Ⅱ级）抗拉强度4.3Mpa；方案一围岩最大主压 应力为7.1Mpa，方案二围岩最大主压应力为6.6Mpa，远小 于花岗岩抗压强度65.3Mpa，因此两种方案施工后，围岩在 整体上均是稳定的。
40
45
从曲线可以看出位移变化较为明显的施工步均为4步，即 两个开挖支护循环，因此各城市隧道的位移在新建隧道开挖 至交叉点前后各24米内发生显著变化。
主要计算结果分析
方案二城市车行隧道左洞纵向上竖向位移曲线
7.00E-04 6.00E-04 5.00E-04 4.00E-04 3.00E-04 2.00E-04 1.00E-04 0.00E+00 -50 0 -1.00E-04
GTS在山岭隧道设计中的应用
福建省交通规划设计院 2009-3-25
汇报内容
概述
应用实例一
应用实例二 有限元分析过程的一些问题
概述
有限元分析在山岭公路隧道中的应用
设计参数选择 施工工序选择 下穿或上跨其它构造物 洞口稳定分析 爆破及地震影响分析
其它
应用实例一
大坪山隧道拓宽斜交段三维有限元分析
主要计算结果分析
方案一新建隧道左洞开挖对城市隧道拱顶竖向位移影响曲线
6.00E-04 5.00E-04 4.00E-04 人行隧道 车行隧道左洞 车行隧道右洞
竖向位移（m）
3.00E-04 2.00E-04பைடு நூலகம்1.00E-04 0.00E+00 0 -1.00E-04
5
10
15
20
25 施工步
30
35
应用实例二
计算结果分析
厚度4米
围岩屈服区示意图——塑性主拉应变
应用实例二
计算结果分析
厚度5米
围岩屈服区示意图——塑性主拉应变
应用实例二
根据相关文献，由塑性区的分布和大小可以大致 判断出溶洞顶板的破坏情况，文献指出，只要塑性区 不贯通，溶洞顶板即可判断为安全。 计算结论： 隧道开挖使溶洞底部岩体第一主应力减小，计算 中虽未出现拉应力，但对溶洞周边围岩产生了不利的 影响； 当隧底厚度为3米和4米时，隧道和溶洞周边的屈 服区均贯通，而当厚度为5米时，隧道和溶洞周边的屈 服区未贯通。因此，对于跨度小于2/3开挖跨度的溶洞， 隧底围岩厚度大于5米且围岩为较为完整的Ⅳ级偏好围 岩时可认为是安全的。