【摘 要】
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本文通过对厦门翔安海底隧道进行数值模拟计算,考虑流固耦合渗流效应,借助于三维快速拉格朗日法分析程序FLAC研究了不同假设条件下,根据隧道开挖施工进行动态的数值模拟,分别计算
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本文通过对厦门翔安海底隧道进行数值模拟计算,考虑流固耦合渗流效应,借助于三维快速拉格朗日法分析程序FLAC<’(3D)>研究了不同假设条件下,根据隧道开挖施工进行动态的数值模拟,分别计算在耦合模式和非耦合模式情况下,选取了一段对开挖、衬砌支护等施工期间隧道周围影响区域中应力应变场、渗流场的变化进行模拟,得出了应力、位移、塑性区等数据,并对不同计算方法所得结果进行了分析比较。
首先,建立了海底隧道的地质模型—数值模型。选取的模拟地段,既能反映该地段实际的工程地质和水文地质条件,又考虑了单元的数量对计算速度的影响,合理划分了网格。
其次,考虑了地质构造运动和地层自重产生的初始地应力。由于厦门东通道工程所在地区历史上经历多次构造运动,需要考虑到因此形成的构造应力场的影响,侧应力系数的取值的研究有着重要的意义。文中对初始地应力的考虑是不同深度范围内侧压力系数取值不同值,利用FLAC<(’3D)>中的FISH语言编写完成。
最后,对两种计算方法的原理及得出的结果进行了比较分析。本文在进行模拟计算时,采用了流固完全耦合和非完全耦合两种计算方法,目的是验证在海底隧道开挖中,渗流对围岩应力场的影响大小和它对隧道开挖施工的影响。本文给出了分别采用两种计算方法得出的围岩应力场、位移场、渗流场以及塑性区分布等计算结果,并在第六张中进行了详细的分析,对比了结果的差异及其产生的原因,结合工程实际取得的实测资料,便可得出方法的优劣,得到一些对后续施工和其他工程有一定的指导意义的有益结论。
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