土壤隧道挖掘和深基坑開挖有限元仿真.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,社會經(jīng)濟(jì)的迅速前進(jìn),推動著整個城市發(fā)展的日新月異。在城市快速的發(fā)展過程中,出現(xiàn)了城市人口與城市空間之間的矛盾。為了解決城市土地緊張的問題,所以合理有效的開發(fā)和利用城市地下空間,不僅可以緩解這種矛盾而且也可滿足社會發(fā)展的特殊需求。但我們在進(jìn)行地下空間利用的時候,往往會帶來地表沉降、城市舊居拆遷、土方開挖(明挖或暗挖)、基槽開挖邊坡支護(hù)等巖土工程方面問題。隨著城市化進(jìn)程越來越快,如何在高密度的建筑下對地下空間進(jìn)行合理

2、的開發(fā)和利用成為城市現(xiàn)代化進(jìn)程中不可忽視的問題。
　　本文就是利用COMSOL Multiphysics有限元分析軟件對巖土工程中隧道挖掘和深度開挖過程這兩個方面進(jìn)行了分析和研究。對于隧道開挖從三個方面進(jìn)行了研究和分析,第一是土壤單隧道的分析,分析過程中并沒涉及到地表建筑物對其產(chǎn)生的影響;第二是通過建筑物對隧道挖掘過程中產(chǎn)生的影響以及隧道中心和地面距離之間的關(guān)系;第三是通過對雙隧道間的相互作用進(jìn)行了分析,模擬了兩條隧道并排式和背負(fù)

3、式兩種挖掘方式之間的關(guān)系和影響。對于深基坑開挖過程,分析了在開挖過程引起的土體位移的變化,這種分析對深基坑的設(shè)計,保證施工的安全有著積極的意義。
　　通過對所建理論模型的研究,本文認(rèn)為:在對單隧道的挖掘過程中,隨著地表建筑的重力逐漸增大,地面產(chǎn)生出的水平位移和垂直位移都是一個增大的過程,并且對所挖隧道周圍產(chǎn)生的應(yīng)變范圍逐漸減小;隨著隧道中心離地面的距離逐漸增大,可以明顯的降低水平位移和垂直位移,這樣對我們在實際挖掘中選擇合適的挖掘

4、深度,起著重要的意義;對于并排式雙隧道挖掘過程中,隨著兩隧道的中心距逐漸增大,垂直位移呈現(xiàn)出逐漸減小的過程,而水平位移并沒有產(chǎn)生出明顯的變化,應(yīng)變范圍隨著它們距離的增大而減小;對于背負(fù)式雙隧道的開挖過程中,隨著兩隧道的中心距逐漸增大,水平位移和垂直位移并沒有出現(xiàn)明顯的變化,而應(yīng)變范圍隨著它們距離的增大而減小。對于基坑開挖過程,基坑從整體上來講是穩(wěn)定的,基坑的最大變形是發(fā)生在頂部,隨著開挖深度的不斷增加,總位移變化趨勢是不斷增加的過程,當(dāng)