隧道围岩注浆加固效应模拟方法研究

发布时间：2018-01-07 04:14

  本文关键词：隧道围岩注浆加固效应模拟方法研究　出处：《铁道工程学报》2014年11期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：研究目的:为了提高隧道围岩注浆加固效应的数值模拟方法的准确度和计算精度,研究了模拟注浆加固的常规有限元方法的误差,并通过有限元理论分析了该误差产生的原因,进而提出了模拟加固效应的改进方法。研究结论:(1)模拟注浆加固的常规有限元方法在多荷载步计算中,上一荷载步结点位移(应变)的存在会导致改变围岩加固区单元的材料参数的过程中产生结点力(即异常荷载),导致体系出现由于模拟方法不当引起不容忽视的计算误差;(2)提出了两种模拟加固效应的改进方法(旨在消除加固区单元初始应变):一种是在围岩加固区的单元上附加新单元的方法,另一种是消除上一计算步应变场,仅保留应力场后,直接改变加固区围岩参数的方法;(3)注浆加固模型试验结果验证了改进的数值模拟方法的合理性;(4)本研究成果可应用于隧道及其他岩土工程加固效应的数值模拟计算,提高计算精度。
[Abstract]:Research objective: in order to improve the accuracy and accuracy of numerical simulation method of grouting reinforcement effect in tunnel surrounding rock, the error of conventional finite element method for simulating grouting reinforcement is studied. The reason of the error is analyzed by finite element theory, and an improved method to simulate reinforcement effect is put forward. Conclusion: 1) the conventional finite element method for simulating grouting reinforcement is used in multi-load step calculation. The existence of node displacement (strain) in the previous loading step will result in the formation of node force (i.e. abnormal load) in the process of changing the material parameters of the element in the surrounding rock reinforcement area. As a result of the improper simulation method, the calculation error can not be ignored. 2) two improved methods to simulate the reinforcement effect are put forward (aiming at eliminating the initial strain of the element in the strengthened area. One is the method of adding new elements to the element of the surrounding rock reinforcement area. The other method is to eliminate the previous calculated strain field and change the surrounding rock parameters directly after retaining the stress field. 3) the model test results of grouting reinforcement verify the rationality of the improved numerical simulation method. 4) the results of this study can be applied to the numerical simulation of reinforcement effect of tunnel and other geotechnical engineering, and the accuracy of calculation can be improved.
【作者单位】： 重庆交通大学山区桥梁与隧道工程国家重点实验室培育基地;
【基金】：国家自然科学基金项目(51178490) 山区桥梁与隧道工程国家重点实验室培育基地开放基金项目(CQSLBF-Y12-2,CQSLBFY14-14)
【分类号】：U457.3
【正文快照】： t 1 0f/示。模MR寸分另Ij力:50 m,宽取100 m,隧道跨度取9.95 m,隧道埋深取在溶洞、断层、高压涌水、软弱破碎地质带及城市 21.0 m,加固区厚度取3 m。模型左、右边界法向位移浅埋软弱地层中修建隧道等地下工程时,为确保施工 约束,底部边界固定约束,上边界为自由面[9]。围岩安全

【参考文献】

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【共引文献】

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10 张，

本文编号：1390932