基于滑移线场的隧洞掌子面稳定性研究
发布时间：2021-08-09 04:38
交通拥挤和环境因素对城市地下空间的利用提出了更高的要求。在城市地区,隧道开挖往往是不可避免的。而隧洞掌子面稳定性是隧道工程设计和施工中的一个重要问题。隧洞掌子面失稳是一种常见的土体稳定性破坏问题,给人民生命财产造成巨大损失。在盾构掘进过程中,高掌子面压力往往导致地表隆起,而低掌子面压力则会导致掌子面突然坍塌,最终导致地表沉降。这两种错误估计的压力都可能导致时间和经济方面的损失。为了评估风险并设计适当的应对措施来保证隧道开挖的安全和防止对邻近结构的损坏,有必要对隧洞掌子面稳定性进行可靠的分析并计算必要的支护压力。早期土体稳定性分析方法多集中在极限平衡法,滑移线法和极限分析法,滑移线法常用来求解挡土墙极限土压力,鲜有人将滑移线法应用至隧洞掌子面的稳定性求解上。假设开挖处的土体是遵循莫尔-库仑屈服准则的理想弹塑性材料,并且假设是各向同性,均匀和不可压缩的理想连续体。由于没有考虑地面的变形,土体被理想化为刚性塑性材料。假定莫尔-库仑土的塑性平衡状态,建立静定可解的极限平衡边值问题数学模型,计算模型中考虑了覆盖层的层数和厚度,和土体粘聚力和内摩擦角等物理特性和隧洞施工线路坡度对隧洞掌子面稳定性的...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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?第２章掌子面稳定性的滑移线法理论分析???＿ｉｉＺ＾??图２－２．计算模型??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２．?Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ??图２－２中塑性区内任意一点Ｐ的极限莫尔应力圆如图２－３所示，〃滑移线和??彡滑移线两个极限滑裂面同时经过点Ｐ，它们与ｃｒｌ主应力平面的夹角均为??＂＝＜４＋＜２，也就是，与〇］主应力方向的夹角均为＂?＝?；ｒ／４－ｐ／２。设〇］主应??＆方向与ｙ轴的夹角为０，则两条滑移线与ｙ轴的夹角分别为６?＝?０＾＃和??ｊ?＝?０?＋?故滑移线微分方程为：??ａ－ｌｉｎｅ：?ｄｘ?＾?ｔａｎ（０?－Ｍ）ｄｙ?（２－１）??（３－ｌｉｎｅ：?ｄｘ?＝?ｔａｎ（０?＋?Ｍ）ｄｙ?（２－２）??规定ｅ，￥均以ｙ轴正向逆时针旋动为正。??图２－３．?Ｐ点的莫尔的应力圆??２１??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于滑移线场理论的地震作用下土质边坡稳定性分析[J]. 龚文惠,陈训龙,邱金伟,王佳,钟旭晗. 岩土力学. 2017(06)
[2]考虑土拱效应的盾构隧道开挖面稳定性[J]. 武军,廖少明,时振昊. 同济大学学报(自然科学版). 2015(02)
[3]自适应有限元极限分析及岩土工程中的应用[J]. 李大钟,郑榕明,王金安,杨毅,李娜. 岩土工程学报. 2013(05)
[4]砂土中盾构隧道开挖面失稳土体三维形状分析[J]. 陈孟乔,刘建坤,肖军华. 岩土力学. 2013(04)
[5]Slip-line field solution for ultimate bearing capacity of a pipeline on clayey soils[J]. Fuping Gao,1,a) and Bo Zhao 1,2 1) Institute of Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China 2) Engineering Design Institute,CNPC Offshore Engineering Company Limited,Beijing 100028,China. Theoretical & Applied Mechanics Letters. 2012(05)
[6]盾构隧道开挖面稳定极限理论研究[J]. 吕玺琳,王浩然,黄茂松. 岩土工程学报. 2011(01)
[7]基于滑移线场理论的边坡稳定性有限元分析[J]. 李凯,陈国荣. 河海大学学报(自然科学版). 2010(02)
[8]浅埋隧道工作面破坏模式与支护反力研究[J]. 杨峰,阳军生,赵炼恒. 岩土工程学报. 2010(02)
[9]地铁车站与建筑地下室基坑工程整体支护设计[J]. 邸国恩. 地下空间与工程学报. 2009(S2)
[10]均匀软质地层条件下土压平衡盾构施工的合理顶进推力分析[J]. 徐前卫,朱合华,廖少明,郑七振,周奎. 岩土工程学报. 2008(01)
硕士论文
[1]基于弹塑性有限元的边坡潜在滑动面搜索与稳定系数计算研究[D]. 王宁.长安大学 2014
[2]基于滑移线法的边坡临界滑动面搜索方法研究[D]. 王昌业.长安大学 2013
本文编号：3331380
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１．失效机理模型??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１．?Ｆａｉｌｕｒｅ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｍｏｄｅｌ??２０??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于滑移线场理论的地震作用下土质边坡稳定性分析[J]. 龚文惠,陈训龙,邱金伟,王佳,钟旭晗. 岩土力学. 2017(06)
[2]考虑土拱效应的盾构隧道开挖面稳定性[J]. 武军,廖少明,时振昊. 同济大学学报(自然科学版). 2015(02)
[3]自适应有限元极限分析及岩土工程中的应用[J]. 李大钟,郑榕明,王金安,杨毅,李娜. 岩土工程学报. 2013(05)
[4]砂土中盾构隧道开挖面失稳土体三维形状分析[J]. 陈孟乔,刘建坤,肖军华. 岩土力学. 2013(04)
[5]Slip-line field solution for ultimate bearing capacity of a pipeline on clayey soils[J]. Fuping Gao,1,a) and Bo Zhao 1,2 1) Institute of Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China 2) Engineering Design Institute,CNPC Offshore Engineering Company Limited,Beijing 100028,China. Theoretical & Applied Mechanics Letters. 2012(05)
[6]盾构隧道开挖面稳定极限理论研究[J]. 吕玺琳,王浩然,黄茂松. 岩土工程学报. 2011(01)
[7]基于滑移线场理论的边坡稳定性有限元分析[J]. 李凯,陈国荣. 河海大学学报(自然科学版). 2010(02)
[8]浅埋隧道工作面破坏模式与支护反力研究[J]. 杨峰,阳军生,赵炼恒. 岩土工程学报. 2010(02)
[9]地铁车站与建筑地下室基坑工程整体支护设计[J]. 邸国恩. 地下空间与工程学报. 2009(S2)
[10]均匀软质地层条件下土压平衡盾构施工的合理顶进推力分析[J]. 徐前卫,朱合华,廖少明,郑七振,周奎. 岩土工程学报. 2008(01)
硕士论文
[1]基于弹塑性有限元的边坡潜在滑动面搜索与稳定系数计算研究[D]. 王宁.长安大学 2014
[2]基于滑移线法的边坡临界滑动面搜索方法研究[D]. 王昌业.长安大学 2013
本文编号：3331380
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