暗渠下穿高速公路施工过程的数值模拟及工程应用

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1、第30卷第6期岩土力学Vl0l-30NO．62009年6月RockandSoilMechanicsJun．2009文章编号l1000-7598(2009)06-1831-06暗渠下穿高速公路施工过程的数值模拟及工程应用朱正国，贾晓云，李文江，孙明磊(石家庄铁道学院土木工程分院，石家庄050043)摘要：古运河暗渠下穿石太高速公路，是南水北调中线工程总干渠上的一座大型河渠交叉建筑物。该暗渠为三孔联拱涵结构，其施工条件极其复杂，暗渠段土质多为细砂和中细砂，开挖分部多，且高速公路上通行车辆荷载较大，是全国此类施工难度最大和开挖宽度(25．6m)最大的

2、项目。为配合施工，采用FLAC3D三维快速拉格朗日差分方法分析软件，按实际的开挖顺序和施工工艺，对下穿高速公路段开挖过程进行了数值模拟。由此得出下穿段暗渠施工引起的地层变形、应力和塑性区分布，数值计算结果表明，下穿段暗渠施工方案是合理可行的，计算结果为地层加固范围提供了依据，对下穿段暗渠施工有指导作用。施工实践也证明了依据数值计算结果所采取的施工辅助措施对确保地表线路安全和隧道施工安全效果明显。关键词：三维数值模拟；南水北调；拱涵；下穿高速公路中图分类号：TBl15文献标识码：ANumericalsimulationandapplication

3、ofconstructionprocessofunderdrainbeneathexpresswayZHUZheng-guo，JIAXiao-yun，LIWen-jiang，SUNMing-lei(SchoolofCivilEngineering，ShijiazhuangRailwayInstitute，Shijiazhuang050043，China)Abstract：TheunderdrainofancientcanalbeneathShi—TaiExpressway1Salarge-scalegraftCROSSstructureofma

4、inchannelinmiddlerouteprojectofSouth—to—Northwaterdiversion．ThisunderdrainiSthree—archculvertstructure．whereconstructionconditionisverycomplex．111esoilofunderdrainconstructedusingpartialexcavationmethodarefinesandandmedium—finesandmostly．andpassingvehicleloadonexpresswayishe

5、avy；SOtheconstructionisthemostdificultoneandtheexcavationwidth(25．6m)isthewidestforsimilardomesticengineering．TheconstructionprocessaccordingtoactualconstructionsequenceandcraftissimulatedbyusingFLACsoftware．Thestratumdeformation．thestressandthedistributionofplasticregionare

6、discussedindetail．ThecalculationresultindicatesthattheunderdrainconstructionschemeofunderpassiSreasonable；andithasguidancefunctionontheunderdrainconstructionschemeofunderpass；anditalsoprovidesbasisfortherangeofstratumreinforcement．Thepracticeofconstructionprocessverifiesthat

7、theassistantreinforcementmeasuresareefectiveforthesafetyofrailwaylinesandtunnelsbasedontheresultsofnumericalsimulation．Keywords：three·dimensionalnumericalsimulation；South·-to-Northwaterdiversion；archculvert；undercrossingexpressway针对古运河暗渠，汪景仁IJUj通过对边洞法、中1引言洞CRD法及中洞侧壁导坑法这3种施工方

8、法对石太随着基础设施的飞速发展，各种结构相互交叉高速公路沉降影响评价、结构施工、工期进度合理的现象会越来越多，施工中对既有线路沉降的控制性及经济性对比