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地层损失率 ground loss和隧洞引起的地面沉降

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Elfin 发表于 2006-12-20 12:23:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 18:45 编辑 <br /><br />在隧道开挖的模拟过程中,参数地层损失率是很重要的,但是它在有限元模拟过程中如何来实现呢,还请高手指教。

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ljmtidilgw 发表于 2006-12-20 19:53:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 18:45 编辑 <br /><br />Elfin很幸运,研究很专 。估计是搞城市地下隧道工程,软土中的盾构施工法涉及这个。我参与过勘察设计,也经常视察看煤矿巷道,有相关的问题可以讨论,比如隧洞变形、岩柱抗压强度计算[经验计算和概率计算]、地下水等。
我没有参与过施工,这里有相关资料,很有参考价值。希望及时反馈意见和自己的想法。从我的理解看,地层损失有两种,一个是设计地层损失,这个是施工前的经验假设,另外一个是实测地层损失,是施工过程和施工完成后的计算值。概念是一样的,一个是控制指标,一个是实测指标。
(1)为什么要考虑地层损失?
施工沉降估算需要。P.B.Peck提出盾构法施工引起地面沉降的估算方法,当地层损失在隧道长度上均匀分布,而沉降的土体积没有明显变化时,则地面沉降槽曲线近似高斯曲线。

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ljmtidilgw 发表于 2006-12-20 19:57:01 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 18:45 编辑 <br /><br />

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ljmtidilgw 发表于 2006-12-20 20:05:41 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 18:45 编辑 <br /><br />(2) 什么是地层损失?
地层损失是盾构施工中实际开挖土体体积与竣工隧道体积之差。周围土体在弥补地层损失中发生地层移动,引起地面沉失的施工及其他因素是:
(1)开挖面土体移动。当盾构掘进时,开挖面土体受到的水平支护应力小于原始侧向力,开挖土动,引起地层损失而导致盾构上方地面沉降;当盾构推进时,如作用在正面的土体的推力大于原始侧向力,则正向土体向上起地层损失(欠挖)而导致盾构前上方土体隆起。
(2)盾构后退。在盾构暂停推进中,由于盾构推进千斤顶漏油回缩而可能引开挖面土体坍落或松动,造成地层损失。
(3)土体挤入盾尾空隙。由于盾尾后面隧道外周建筑空隙中压浆不及时,压浆量不恰当,使盾尾后周边土体失去原始三维平衡状态,而向盾尾空隙中移动,引起地层损失。
(4)改变推进方向。盾构在曲线推推进或叩头推进过程中,实际开挖面不是圆形而是椭圆,因此引起地层损失。
(5)盾构移动对地层的摩擦和剪切。
(6)在土压衬砌产生的变形也会引起少量的地层损失。

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 楼主| Elfin 发表于 2006-12-20 21:49:25 | 显示全部楼层

地层损失率模拟

本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 18:45 编辑 <br /><br />多谢版主的热情回复,版主介绍了经典的计算估计隧道开挖的一些方法和公式,而后说明地层损失产生的原因。也有人采用一些方法模拟二维隧道开挖的地层损失(如下图),在此想知道在进行三维模拟开挖时有没有什么好方法:)

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lixiaolin 发表于 2007-6-14 11:53:05 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 18:45 编辑 <br /><br />很专业,学习一下

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ganfabing 发表于 2007-8-27 11:48:35 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 18:45 编辑 <br /><br />好专业的问题哦.

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windyxsw 发表于 2007-9-18 12:58:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 18:45 编辑 <br /><br />讲的很透彻呀~
受教了

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freddieaid 发表于 2007-10-31 11:44:28 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 18:45 编辑 <br /><br />讲的很透彻呀~
受教了

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ljmtidilgw 发表于 2008-3-12 19:50:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 18:45 编辑 <br /><br />再补充点新资料。著名的Peck公式

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sdyjzx 发表于 2008-5-20 15:16:25 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 18:45 编辑 <br /><br />好贴啊,楼主对这个也很专业,真的值得学习

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ant_spirit 发表于 2008-7-29 22:55:55 | 显示全部楼层

地表下沉

目前隧道施工时地层沉降预测的研究理论方法中,有Peck理论为代表的经验公式法,随机介质法,以及有限元数值分析法。其中Peck经验公式法只是粗略给出了预测地表沉降的计算公式和范围,参数物理意义不是很明确。采用有限元数值分析时土体本构关系和计算参数难以准确确定,随机介质理论自提出以来,经过我国学者刘宝琛、阳军生等的发展,其理论已逐步完善,并广泛应用于城市隧道地表移动及变形预测。但主要是针对特殊的洞形,如圆形隧道、椭圆形隧道等。对于复杂洞形、复杂的分块开挖方法、多洞室施工等,往往采用近似法,用圆或椭圆来模拟。

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ljmtidilgw + 5 + 30 精辟至极

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ljmtidilgw 发表于 2008-7-29 23:00:21 | 显示全部楼层
大家有相关经验的请在这个帖子里跟上,相互学习。

我马上也要接触一个地下铁路工程,涉及相同的问题,目前确实没有灵丹妙药,但我打算用PLAXIS进行数值计算,看能否得到理想的答案!
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ant_spirit 发表于 2008-7-29 23:16:38 | 显示全部楼层
软件不错,计算出的数值和实际发生的相差不大,我最近一直看手算的一些资料呢。
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ant_spirit 发表于 2008-7-29 23:21:30 | 显示全部楼层

随机介质理论

隧道的正常施工过程中,常常对地层采取预处理和开挖后采取严密的支护措施,使得隧道建成后,隧道周围岩土体仅发生微小的位移。因此引起地表发生沉降的原因只是由于隧道周围岩土体向开挖空间运动而导致的隧道开挖断面收缩。
运用随机介质理论在实践中比较使用,主要思想就是吧隧道开挖对地表影响等效为构成这一开挖的无限多个微分单元开挖影响的总和。单个研究一个微分的受力
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ljmtidilgw 发表于 2008-7-29 23:24:19 | 显示全部楼层
我以前接触采矿引起的地面塌陷问题,有很多经验公式去计算,比如沉降量和巷道宽度、高度、岩土盖层厚度建立相关关系,因为有数十年的实测资料,这样的预测准确性也很高,但有地域性。

后来,有公司采用FLAC进行模拟,已知沉降总量,模拟其影响范围等。觉得是个方向。但目前软件对顶板塌陷问题难以解决,如果顶板是弹性或塑性变形,应该可以预测出来。
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IGERLGUNIRNR 发表于 2008-7-30 09:20:38 | 显示全部楼层
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sese0404 发表于 2008-7-30 10:38:19 | 显示全部楼层
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cjd502 发表于 2008-8-2 10:31:26 | 显示全部楼层
就底层损失,我也将做进一步学习!并随时和大家交流
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chunjunzhang163 发表于 2008-8-4 07:35:52 | 显示全部楼层
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chunjunzhang163 发表于 2008-8-4 07:36:42 | 显示全部楼层
hope more people come here
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chenyu2449 发表于 2008-8-6 14:13:05 | 显示全部楼层
好东西
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chenyu2449 发表于 2008-8-6 14:13:51 | 显示全部楼层
向楼主致敬
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zyw 发表于 2008-8-6 15:31:49 | 显示全部楼层
支持下:) :) :) :) :) :) :) :)
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ss0325 发表于 2008-8-28 16:10:48 | 显示全部楼层
像你们学习,
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windyxsw 发表于 2009-11-25 22:56:43 | 显示全部楼层
讲的很透彻呀~
受教了
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ltz888 发表于 2010-1-7 12:51:24 | 显示全部楼层
很好,受益匪浅
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tumu068 发表于 2011-5-20 23:16:22 | 显示全部楼层
2.jpg 请问楼主可否共享此资料。了解模拟的过程和原理有利于更好的去理解!
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ljmtidilgw + 3 + 23 谢谢回复!

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hyj308 发表于 2011-8-6 14:22:00 | 显示全部楼层
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