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基础例题 12隧道施工阶段固结分析1GTS 基础例题 12GTS 基础例题 12.- 隧道施工阶段固结分析运行GTS 概要 生成分析数据 属性 / 5 建立二维几何模型 矩形, 直线, 圆弧 / 9 交叉分割 / 12 生成二维网格 网格尺寸控制 / 13 映射网格 k-线面 / 15 自动划分平面网格 / 18 自动化分线网格 / 19 分析 荷载, 支撑 / 20 节点水头 / 22 定义施工阶段 / 23 分析工况 / 27 分析 / 29 查看分析结果 位移等值线 / 31 孔隙压力 / 32 应力等值线 / 33 随时间的孔隙压力变化 / 351 2 5101320302GTS 基础例题 12GTS 基础例题 12隧道施工阶段固结分析此操作例题中通过在GTS里直接输入坐标来建模并进行施工阶段固结分析。
此例题通 过二维的隧道模型在开挖隧道时同时考虑孔隙压力的变化及地基的变形的固结分析。
在第一个施工阶段里定义模型的地基的约束条件和外部边界的排水条件，在第二个施 工阶段里定义随着隧道的开挖其开挖面的排水条件及右侧地基的竖直位移约束条件。
熟悉在任意施工阶段用图形和表格输出结果的方法以及多种查看分析结果的方法。
运行GTS运行程序。
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.运行GTS 。
点击 文件 > 新建打开新项目。
弹出项目设定对话框。
项目名称里输入‘基础例题 12’。
模型类型指定为‘2D’。
分析约束指定为‘X-Z平面’。
单位系统里的内力, 长度, 时间指定为‘kN’, ‘m’, ‘day’。
其他的直接使用程序的默认值。
点击 。
10. 主菜单里选择视图 > 显示选项...。
11. 一般表单的网格 > 节点显示指定为‘False’。
12. 点击 。
1GTS 基础例题 12概要在此操作例题中使用的模型如下所示。
生成一种材料的地层、圆形隧道以及隧道周边 的衬砌之后进行施工阶段固结分析。
基坑开挖方式对盾构隧道的变形影响研究利用Midas-GTS，对基坑开挖方式对隧道变形影响进行数值模拟分析。
结果表明，基坑分块开挖能减小隧道的最大竖向位移，在底板浇筑前，能缩短隧道最大变形的暴露时间。
标签：开挖方式；盾构隧道；数值模拟1 建立数值模型1.1 工程背景（1）待开挖的基坑：本基坑的尺寸为15m×15m×10m；沿基坑深度方向设2道内支撑，深度分别为3m、6m（离基坑底部分别为7m、4m），支撑采用钢支撑，支撑尺寸为直径φ=800mm、厚度t=14mm，相邻的支撑相隔6m；围护结构选用挖孔支护桩，围护结构的尺寸为直径φ=1200mm，埋深12m（深入基坑底2m），相邻的搅拌桩桩相隔1.6m。
（2）下方地铁盾构隧道：隧道的外径为6m，衬砌结构厚度为0.3m，内径为5.4m。
（3）基坑与地铁盾构隧道的相对位置：盾构隧道位于待开挖基坑的正下方，隧道拱顶至基坑底部6m，至地面16m。
总体待研究的模型截面示意图如图1所示。
1.2 模型的材料参数根据工程实测数据，本模型选定的土层是浅岩区的土层，由杂填土、粉质粘土、全风化岩、强风化岩、中风化岩等构成[1]。
围护结构选用挖孔支护桩（φ=1200mm），内支撑选用钢支撑（φ=800，t=14）形式，隧道的衬砌为混凝土C50（t=300mm）的盾构管片，基坑底板为钢筋混凝土C40（t=600mm）。
本模型的土体参数及各结构参数具体如表1[2]。
1.3 模型的计算范围本模型模拟的是整个基坑开挖的过程，根据工程经验[3]，土体对于基坑的影响范围，水平影响范围是基坑开挖深度的3倍，竖直影响范围是基坑开挖深度的2.5倍。
本模型的基坑深10m，为了能充分包裹全部的影响区域，本模型的截面水平宽度取100m，深度取50m，形成一个100m×80m的矩形区域。
1.4 模型的变形控制标准根据相关规定，运营地铁隧道在受到外界各种加卸载活动的干扰，产生的影响必须符合以下三点[4]：地铁隧道的竖向绝对沉降量为20mm，水平位移量为20mm；地铁隧道最大的上浮位移量为15mm；相对弯曲为1/1500。
