基于上限定理的砂卵石地层盾构隧道开挖面稳定性分析

基于上限定理的砂卵石地层盾构隧道开挖面稳定性分析
胡瑞青;王立新;郭亮;戴志仁;叶飞;刘畅;范越
【期刊名称】《科学技术与工程》
【年(卷),期】2024(24)8
【摘要】目前对砂卵石地层开挖面稳定理论模型的研究相对较少,施工过程中盾构机支护力的施加多凭借施工经验进行。

为研究砂卵石地层开挖面失稳问题,运用极
限分析法上限定理,结合椭球体放矿理论,建立盾构隧道开挖面极限分析模型的计算
方法,研究开挖面前方土体变形未发展至地表与发展至地的表两种工况,得到了极限支护力的上限解析解。

并选取五种典型的理论分析方法验证了计算结果的正确性。

结果表明:所提出的对数螺线椭球体机制得到的开挖面极限支护力受地层内摩擦角、隧道直径以及土体重度的影响较大,埋深和黏聚力的影响较小,地表超载的影响最小;其中开挖面极限支护力均随着土体重度和隧道直径的增大而线性增大,随着摩擦角
增大呈现非线性减小趋势;通过与旋转破坏机制、3D对数螺线机制、FLAC^(3D)
数值模拟得到的开挖面前方塌落区域的对比,所提出的开挖面前方塌落机制与数值
模拟能接近地层的失效形状。

【总页数】8页(P3399-3406)
【作者】胡瑞青;王立新;郭亮;戴志仁;叶飞;刘畅;范越
【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司;轨道交通工程信息化国家重点实
验室(中铁一院);陕西省铁道及地下交通工程重点实验室(中铁一院);长安大学公路学院
【正文语种】中文
【中图分类】U451.43
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