基于流固耦合的强度折减法研究地下水渗流对隧道稳定性的影响
本文选题：流固耦合 切入点：强度折减法 出处：《铁道科学与工程学报》2017年03期
【摘要】：为研究地下水渗流对隧道稳定性的影响,将基于流固耦合的强度折减法用于求解隧道安全系数。通过建立3种计算工况,分析地下水渗流、流固耦合计算模式对隧道安全系数的影响。利用流固间接耦合计算模式研究地下水水位对隧道安全系数和拱顶沉降的影响。结果表明:地下水渗流情况下隧道安全系数较不考虑地下水时降低20%左右,地下水渗流对隧道安全系数的影响不可忽略。流固间接耦合和完全耦合模式计算得到的隧道安全系数基本相同,而流固间接耦合模式所消耗的计算时间远小于完全耦合模式,建议采用流固间接耦合模式计算地下水渗流时隧道的安全系数。隧道安全系数随地下水水位升高有所降低,二者呈线性相关;地下水水位每升高10 m,隧道安全系数降低0.26。相同折减系数时,隧道拱顶沉降随地下水水位升高而增大。
[Abstract]:In order to study the influence of groundwater seepage on tunnel stability, the strength reduction method based on fluid-solid coupling is used to solve the tunnel safety factor.The influence of groundwater seepage and fluid-solid coupling calculation model on tunnel safety factor is analyzed by establishing three calculation conditions.The influence of groundwater level on tunnel safety factor and dome settlement is studied by using fluid-solid indirect coupling calculation model.The results show that the tunnel safety factor is reduced by about 20% when groundwater seepage is not considered, and the influence of groundwater seepage on tunnel safety factor can not be ignored.The safety factor of the tunnel calculated by the fluid-solid indirect coupling mode and the complete coupling mode is basically the same, while the calculation time of the fluid-solid indirect coupling mode is much less than that of the fully coupled model.It is suggested that the safety factor of the tunnel under groundwater seepage should be calculated by the fluid-solid indirect coupling model.The safety factor of tunnel decreases with the increase of groundwater level, and the safety factor of tunnel decreases by 0.26 with the increase of groundwater level by 10 m.With the same reduction coefficient, the tunnel dome settlement increases with the increase of groundwater level.
【作者单位】： 中建隧道建设有限公司;河北省区域地质矿产调查研究所;重庆大学土木工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51578091) 重庆市国土资源资助项目(KJ-2015028)
【分类号】：U451
【参考文献】
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，本文编号：1722477
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