考虑孔隙水压力影响的深埋盾构隧道开挖面稳定性分析

发布时间：2018-07-24 15:14

【摘要】：对均质土体中开挖的深埋盾构隧道,基于对数螺旋破坏机制和线性Mohr-Coulomb强度准则,将孔隙水压视为作用在土体骨架上的外力,采用极限分析法推导了其开挖面支护力的表达式,依据"穷举法"原理并编制数值优化程序,求得了特定参数下盾构隧道开挖面的上限解,最后分析了支护力随各参数的响应规律。研究结果表明:孔隙水压力系数、地下水位高度、隧道洞径和土体重度的增加不利于开挖面的稳定,而黏聚力和内摩擦角的增加则对开挖面的稳定性起有利作用。该计算方法能快速获得富水风险地区稳定隧道开挖面所需的支护力和潜在破坏范围,对风险地区的盾构隧道施工与事故防治具有一定参考价值。
[Abstract]:Based on the logarithmic spiral failure mechanism and the linear Mohr-Coulomb strength criterion, the pore water pressure is regarded as the external force acting on the soil skeleton for the deep buried shield tunnel excavated in homogeneous soil, and the expression of the support force on the excavated surface is derived by using the limit analysis method. According to the principle of "exhaustive method" and the program of numerical optimization, the upper limit solution of excavation surface of shield tunnel under certain parameters is obtained. Finally, the response law of supporting force with each parameter is analyzed. The results show that the increase of pore water pressure coefficient, groundwater level height, tunnel diameter and soil depth is not conducive to the stability of the excavated surface, while the increase of cohesion and internal friction angle is beneficial to the stability of the excavated surface. The calculation method can quickly obtain the support force and potential damage range for the excavation surface of the stable tunnel in water-rich risk areas, and has a certain reference value for shield tunnel construction and accident prevention in the risk area.
【作者单位】： 中南大学资源与安全工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(41272304,11472311) 中南大学中央高校基本科研业务费专项资金项目(2015zzts084)
【分类号】：U455.43

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2141785