隧洞工程的案例
武漢巖土所建立“一帶一路”深部工程災害防控國際合作研究平臺
上述成果應用于中巴經濟走廊巴基斯坦NJ水電站深埋引水隧洞工程、川藏鐵路深埋隧道群等國際國內重大工程建設，解決了深部工程面臨的強巖爆、大規模塌方等工程災害防控技術難題，正在推廣應用于新建川藏鐵路林芝—雅安隧道工程、巴基斯坦蘇克阿瑞水電工程、大渡河和金沙江水電地下洞室群、國家水網深埋隧洞工程建設，以及山東瑞海金礦、湖北宜化磷礦等深部資源開采等重大工程。
該項研究得到了中國科學院國際合作局國際合作伙伴計劃“一帶一路”深部工程災害防控國際研究計劃的支持。在合作研究過程中，武漢巖土所項目團隊加強了與國內外相關領域的合作交流，共同建立了深部地質工程災害防控國際研究平臺、培養了深部巖體力學與工程安全科學國際一流研究隊伍。
展開 勘察設計領域的工程仿真方案
應用方向有，建筑物、地震計算、電站、廠房、海上或近海工程、橋梁工程、預應力、非線性混凝土、隧洞工程、基礎工程、地質力學、土力學問題、大壩工程、索膜結構、特殊建筑結構等。
邊坡工程
隨著近年來國家基本建設力度的加大,工程建設中遇到的邊坡穩定問題相應的增多。事實上，在邊坡的施工及運營過程中，邊坡失穩現象時有發生，且邊坡一旦失穩，其往往帶來嚴重后果。因此，對邊坡進行模擬和分析判斷其穩定性，并制定出有效的防護與治理措施，具有十分重要的理論與工程實踐意義。
邊坡工程的穩定性分析是巖土工程中的一項重要工作，也是巖土工程領域的一個研究熱點。有限元法通過分析結構的應力應變結果來判斷邊坡穩定的狀況，不需要假設滑移面形狀和簡化滑塊間的相互作用力，并能考慮土體的彈塑性特征及各種不同形式的邊坡形式，以及各種加載條件，所以，在邊坡穩定分析方面有限元分析具有不可比擬的條件和優勢。
基礎工程
建筑結構的基礎設計是結構設計中的重要環節，直接關系到整體結構的安全性、適用性，它承托著上部結構的總重量，既要具有足夠的強度承受上部荷載且傳遞到地基，又要具有足夠的剛度保證上部結構不會因為基礎的不均勻變形而產生附加應力，對于高層建筑、橋梁結構等大型結構，基礎設計至關重要。但是由于下部地基不確定因素很多，對基礎的受力性能影響也相當顯著，使得基礎設計成為整個結構設計中最復雜的部分。ANSYS可以輔助設計，模擬各種類型基礎受力，基礎和地基的相互作用。
ANSYS能很好的模擬樁土的共同作用。考慮土體的力學性能及接觸單元的設置，對應不同的基礎形式及土層條件，土體與結構的相互作用以及基礎和上部建筑的受力和變形得到較好的反映。
展開 淺談計算機仿真技術在水利工程中的應用
3 仿真系統在地下工程施工中的應用
地下工程施工過程仿真的基本思路是：首先明確施工過程中有哪些活動以及各活動之間的邏輯關系，活動需要哪些初始資源及數目；然后由模型的組成部分按照節點間的邏輯關系建立起循環運行的網絡模型。以隧洞工程施工為例，利用該模型進行隧洞施工過程仿真，可得出施工工期、機械設備生產率、資源閑置等待時間、資源利用率、施工費用及找出擁塞點等，從而為決策提出所需的多種信息。基于地下廠房系統施工問題，提出了復雜地下廠房施工系統可視化仿真理論方法，并研制開發了相應的計算機軟件ESAS。通過地下洞室群施工全過程動態仿真，可以對施工過程進行定量計算與分析，進行多方案的比較和優化，直到得出滿意方案。
采用計算機仿真技術，通過模擬工程對象的循環過程和隨機時間，可算出不同資源水平和施工組織情況下循環過程的工期和成本，并找出擁塞點，通過靈敏度分析可以得到合理的機械配套組合及理想的工期成本最優方案。
4 仿真系統在導截流和圍堰工程施工中的應用
與傳統方法相比，借助計算機仿真方法可以更方便、更細致、定量程度更高地研究導截流中存在的問題。以更高的效率，分析論證更多的導截流施工方案，更有效地指揮現場施工，從而降低了施工成本和風險，提高了截流的成功率和導流方案的合理性。截流方法中最常用的是平堵和立堵兩種方法。這兩種方法，尤其是立堵法的施工過程計算機仿真在料場規劃與調度、交通運輸組織方面與土石壩施工十分相似。與土石壩不同的是戧堤填筑。
展開 基于ABAQUS的隧洞圍巖裂隙擴展二次開發及研究
摘 要：隧洞圍巖中含有天然裂隙,裂隙的不穩定發展影響隧洞圍巖的穩定性。為研究隧道圍巖內部裂隙擴展規律,以ABAQUS為平臺,將MC準則（Mohr-Coulomb）嵌入子程序VUSDFLD進行二次開發,同時引入單元刪除算法以實現巖石模型破壞效果。結果表明：（1）隨著荷載的不斷增加,裂隙尖端出現應力集中現象。（2）裂隙下部的受拉區域明顯大于上部,裂隙下部先于上部發生破壞。整個受壓過程中,模型主要為剪切破壞模式。（3）裂隙尖端豎直與水平方向裂縫主要有MC剪切破壞導致。（4）隧洞處于軟弱地層,巖石破壞時應力為3.23 MPa。為增強圍巖穩定性,采用灌漿措施填充圍巖裂隙以抑制圍巖內部裂隙的擴展。
關鍵詞：圍巖;裂隙;MC準則;VUSDFLD;二次開發;單元刪除算法;
1 引言
水工隧洞地質情況復制,部分隧洞圍巖內部含有天然缺陷,這些缺陷以裂隙的方式存在。在開挖擾動作用下,裂隙擴展成宏觀裂縫,導致圍巖失穩引發安全事故。因此,對隧洞圍巖裂隙擴展規律展開研究具有重要意義。本文以某引水隧洞為例,結合隧洞圍巖實際力學屬性,將MC準則嵌入ABAQUS子程序VUSDFLD進行二次開發。通過建立的數值模型,對圍巖內部裂隙的擴展規律展開研究。
2 工程概況
某水庫輸水工程隧洞由取水口、輸水隧洞、永久支洞等組成。輸水隧洞1段進口底高程96.50 m,出口底高程90.50 m,長5.23 km。本段輸水隧洞采用鉆爆法施工,成洞洞徑6 m,圓形斷面。交叉穿越位置為Ⅲ類圍巖,襯砌厚度為0.5 m,輸水隧洞襯砌混凝土采用C25。隧洞局部處于花崗巖軟弱地層,圍巖整體性較差,內部含有天然裂隙。
3 模型建立
3.1 計算模型
取隧洞圍巖圓柱體樣本,樣本尺寸為?50 mm×100 mm。
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南水北調西線工程為何遲遲沒有開工建設？
三大爭論焦點
從2002年開展第一期工程項目建議書后，西線工程一直“杳無音信”，直到18年后2020年，南水北調西線工程規劃方案比選論證報告才報送國家發展改革委，建設西線工程的路可謂走得異常艱難。
“由于爭論很大，也導致至今沒有開工建設。”王光謙說。
據王光謙介紹，西線工程爭論的焦點集中在工程難度大、生態環境影響大、工程投資大效益低三個方面。
技術上是否可行？
據介紹，規劃中的西線工程途徑青藏高原崇山峻嶺，地質活動較活躍，工程地質條件復雜，施工條件差。
在2016年由原國務院南水北調辦主任張基堯寫的《南水北調回顧與思考》一書中，記者看到這樣的表述：西線施工沿線有大量深埋、大斷面隧洞，最長的洞段73公里，最大洞徑9.58米，隧洞施工技術難度大，在我國尚無先例。
但隨著近年來我國工程技術的不斷進步，很多原來以為“不可能完成的任務”，現在看來都不是問題。尤其是隨著川藏鐵路工程的開工建設，在王光謙看來，西線工程的施工技術完全可以達到要求。
“川藏鐵路的技術方案，90%以上線路是隧洞橋梁；西線工程為100%的引水洞涵。現在川藏鐵路已經開工建設，同等難度的西線調水工程技術上應該不是問題。”
作為我國生態環境脆弱的地區之一，西線工程對西北地區生態環境影響大嗎？
王光謙坦言，工程的生態環境影響是客觀存在的，比如水源地水庫蓄水會帶來淹沒影響問題。其實不止是西線工程，在南水北調東中線工程開工之前，生態環境的影響也一直被社會各界所關注，但從通水這么多年的情況來看，都可以通過各種手段予以彌補解決。
“具體工程施工而言，西線工程沿線都是地下管道，影響有限，完全可以通過技術手段來減少影響。
展開 邊坡錨固結構及設計計算講解，信息量很大哦！
9) 錨桿初始預應力確定
對地層和被錨固結構位移控制要求較高的工程，錨桿初始預應力值宜為錨桿拉力設計值；
對地層和被錨固結構位移控制要求較低的工程，錨桿初始預應力值宜為錨桿拉力設計值的0.70~0.85倍；
對顯現明顯流變特征的高應力低強度巖體中隧洞和洞室支護工程，初始預應力宜為錨索拉力設計值的0.5~0.6倍；
對用于特殊地層或被錨固結構有特殊要求的錨桿，其初始預應力可根據設計要求確定。
10) 錨桿傳力結構與錨頭設計
表層為土層或軟弱破碎巖體的邊坡，宜采用框架梁型鋼筋混凝土傳力結構；I、II類及完整性好的III類巖質邊坡宜采用墩座或地梁型鋼筋混凝土傳力結構；有條件時應優先采用預制的傳力結構。設置預制式傳力結構可最大限度地縮小開挖面的裸露面積與裸露時間，有利于保護開孔后巖土體的固有強度和自穩能力，增強邊坡的整體穩定性，并可顯著縮短邊坡的建設周期。
11) 錨桿防腐保護構造設計
永久錨桿必須進行防腐設計。
腐蝕環境中的永久錨桿應采用I級防腐保護構造設計，腐蝕環境中的臨時錨桿和非腐蝕環境中的永久錨桿可采用II級防腐保護構造設計；非腐蝕環境中的臨時錨桿可采用III級防腐保護構造設計。錨桿的I、II、III級防護具體構造可參考《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規范》(GB 50086-2015)。
12) 錨固系統整體穩定性驗算
錨固系統有多種破壞形式，設計時必須仔細校核各種可能的破壞形式。
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