文档介绍：第二章信息化施工与监控量测 2・1・1信息化施工概念 221监控量测的目的及任务 222隧道现场监控量测项目及量测方法 第三章位移反分析理论及ANSYS优化技术 第四章围岩参数反分析第五章三维隧道开挖模拟及衬砌内力计算 第六章结论与讨论 第一章绪论岩参数反分析的意义地下工程位移反分析方法自70年代问世以来,得到了国内外学者的高度关注,取得了一系列令人嘱口的成果,其主要原因是由于工程实践的迫切需要。早期地下工程的建设完全依据经验,19世纪初才逐步形成自己的计算理论,开始用于指导地下结构物的设计和施工。地下结构计算理论的发展大致经历了以下阶段:荷载结构法——假定抗力法和弹性地基梁法——地层结构法。即从按照地面结构的计算方法进行地下结构的计算,到现在的按照连续介质力学理论而建立的多种数值方法,地下结构的计算理论已经发展到较为完善的程度。对于岩土工程设计和数值计算来说,关键问题之一就是如何预先确定计算参数,包括有关岩、土休力学性质的力学参数和对工程岩、土体稳定性影响较大的地应力分量等。而这些参数通常是通过某些常规的现场试验(如量测岩体弹性模量的压板试验和量测地应力的应力解除技术)确定的。但由于地质条件和地形等的多变,需要大量地进行各种试验,且完成这些现场试验又需要较长时间、较多劳力和大量经费,以至于一般工程难以实现。反分析特别是位移反分析方法为解决这一问题提供了非常好的途径。随着新奥法施工技术的逐渐成熟,由隧道施工采集的位移量测信息很快引起从事反演理论研究的学者的兴趣,西欧、日木和我国的学者纷纷投入建立直接依据位移量测信息反演确定初始地应力与围升性态参数的理论和方法的研究,并在仅10多年的短吋间内取得了系列成果,很快形成了可供工程实践采用的理论和方法体系。但是正如前面提到的那样,位移反分析是建立在工程实践基础上的一种方法,考虑到地下工程的复杂性,在地下工程屮应用位移反分析必然会遇到一系列的困难,需要在实践过程中不断完善。木文根据大连地铁隧道工程的的实际情况,采用ANSYS有限元程序所提供的优化设计模块,实现位移反分析,得到围岩参数后,对地铁隧道工程进行了数值施工模拟,同吋对支护结构进行的轴力,剪力,以及弯矩的计算,来判断支护结构的安全性。(光而爆破、预裂爆破等)为开挖方法,应用岩体力学理论,以维护和利用围岩的自承能力为基点,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,及时的进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分,并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。新奥法是应用岩体力学原理,以维护和利用围岩的自稳能力为基点,将锚杆和喷射混凝土集合在一起作为主要支护手段,及时进行支护,以便控制围岩的变形与松弛,使围岩成为支护体系的组成部分,形成了以锚杆、喷射混凝土和隧道围岩为三位一体的承载结构,共同支承山体压力。通过对围岩与支护的现场量测,及时反馈围岩一支护复合体的力学动态及其变化状况,为二次支护提供合理的架设时机;通过监控量测及时反馈的信息来指导隧道和地卜-工程的设计和施工。新奥法施工程序如图1・1所示。图1-1新奥法的施工流程图新奥法施工的基本原则可以归纳为“少扰动,早喷锚,勤量测,紧封闭”。少扰动。在进行隧道开挖时,要尽量的减少对围岩的扰动次数、扰动强度、扰动范围和扰动持续时间。因此,要求能用机械开挖的就不用钻爆发的开挖;采用钻爆发开挖时,要严格进行控制爆破;尽量采用大断而开挖;根据围岩类别、开挖方法和支护条件选择合理的循环掘进进尺;自稳性差的围岩,循环掘进进尺应短一些;支护尽量仅靠开挖而,缩短围岩应力松弛和时间。早喷锚。开挖后及时施作促其锚喷支护,是围岩的变形进入受控制的状态。一方而是为了是围岩不致因变形过度而产生坍塌失稳;另一方而是使围岩变形适度发展,以充分发挥围岩的自称能力,必要时可采取超前预支护措施。勤量测。以直观、可靠的量测方法和量测数据来准确评价围岩(或围岩加支护)的稳定状态,或判断其动态发展趋势,以便及时调整支护形式和开挖方法,确保施工安全和顺利进行。量测是现代隧道及地下