[发明专利]一种用于岩土及隧道结构的模型建立系统

说明书

本发明公开了一种用于岩土及隧道结构的模型建立系统，其步骤为：步骤1、对岩土分层特征及特殊性岩土进行分析；步骤2、对水文地质进行分析；步骤3、施工仿真分析模型及计算参数；步骤4、材料参数输入及数值模型建立；步骤5、盾构井及隧道开挖对桥梁的影响结果分析，涉及施工技术领域。该用于岩土及隧道结构的模型建立系统提高了，建模和分析的效率弥补了模型简化对计算精度的影响，因而非常适合于工程应用，解决了岩土及隧道结构分析不完整，导致施工过程中路面下沉的问题。

技术领域

本发明涉及施工技术领域，具体为一种用于岩土及隧道结构的模型建立系统。

背景技术

区间隧道多采用盾构法施工，期间平面避让内环路一桥梁桥，施工过程中可能会出现水土失衡现象，造成隧道周边水土流失，岩石裂隙发育不均匀，并且大部分被泥质充填，地下水赋存条件较差，但局部裂隙发育地段或构造破碎带，其水量较丰富，具承压性，本区段整体而言，透水性和富水性较差导致路面下沉。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于岩土及隧道结构的模型建立系统，解决了岩土及隧道结构分析不完整，导致施工过程中路面下沉的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于岩土及隧道结构的模型建立系统，其步骤为：

步骤1、对岩土分层特征及特殊性岩土进行分析；

步骤2、对水文地质进行分析；

步骤3、施工仿真分析模型及计算参数；

步骤4、材料参数输入及数值模型建立；

步骤5、盾构井及隧道开挖对桥梁的影响结果分析。

进一步地，步骤2中地下水按赋存方式划分为第四系松散层孔隙水、层状基岩裂隙水、网状基岩裂隙水三种类型，分别结合对本区大气降雨特点，对混凝土结构中的钢筋具有的腐蚀性记性强度分析。

进一步地，步骤3具体为计算模型假定、计算参数选取和开挖过程模拟。

进一步地，步骤4根据实际分析问题区域，布置相应的单元尺寸，网格尺寸单元在桥梁部分及盾构竖井、盾构隧道及暗挖隧道区域划分较细，其他区域渐变过渡至较粗尺寸，网格的有序化将有利于后续运算分析的速度，根据预布的单元尺寸划分有限元计算网格模型。

进一步地，材料参数等设置完毕后，对整个模型进行划分网格，并对相应位置土体及结构物赋予其材料参数及相应的属性，数值计算模拟主要分为盾构井逐步开挖至设计深度、盾构隧道破洞始发和暗挖隧道施工三个方面。

进一步地，所述数值计算模拟具体为：

A、初始地应力场模拟；

B、桥梁桩基及墩柱等修建、运营状况应力场模拟；

C、围护结构施工；

D、盾构竖井分九次逐层开挖，支撑逐层施作直至盾构井开挖至设计深度；

E、盾构隧道破洞始发；

F、暗挖隧道施工。

进一步地，步骤5中具体为盾构井开挖影响性分析、隧道开挖影响性分析，开挖施工对桥梁上部结构受力的影响分析。

进一步地，所述开挖施工对桥梁上部结构受力的影响分析具体为承载能力极限状态抗弯验算、承载能力极限状态抗弯验算和承载能力极限状态抗剪验算、。

(三)有益效果

本发明提供了一种用于岩土及隧道结构的模型建立系统。具备以下有益效果：