浅覆盾构隧道开挖面挤出刚性锥体破坏模式极限分析

发布时间：2018-01-26 18:25

  本文关键词： 浅覆隧道 极限分析 上限法 开挖面 三维破坏模式 挤出破坏　出处：《岩土工程学报》2014年07期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：浅覆隧道盾构施工过程中可能引起开挖面挤出破坏。为研究开挖面破坏规律,借助已有刚性锥体破坏模式,推导隧道开挖面三维临界挤出压力表达式,建立极限分析上限法非线性规划模型并编程求解。利用该程序,研究了隧道埋深、地层参数等因素与开挖面临界挤出压力曲线关系及破坏模式的演化特征。结果表明,隧道埋深和土体内摩擦角对开挖面临界挤出压力及挤出破坏模式影响较大。发生挤出破坏时,开挖面附近和上方地表范围为主要破坏区域。最后,利用上限法和有限差分法对长沙地铁2号线长沙大道—体育公园站区间隧道某浅埋段进行开挖面稳定性分析,上限法与有限差分法所得结果相互印证,但上限法计算更为简便。
[Abstract]:In order to study the damage law of excavation face, the three-dimensional critical extrusion pressure expression of tunnel excavation surface is deduced by virtue of the existing rigid cone failure mode. The nonlinear programming model of upper limit analysis method is established and solved by programming. The tunnel depth is studied by using this program. The relationship between the formation parameters and the critical extrusion pressure curve of the excavated surface and the evolution characteristics of the failure mode are obtained. The depth of tunnel and the angle of soil internal friction have great influence on the critical extrusion pressure and extrusion failure mode of excavation surface. When extrusion failure occurs, the surface area near and above the excavation surface is the main failure area. Finally. The upper limit method and finite difference method are used to analyze the stability of excavation surface in a shallow section of the tunnel between Changsha Avenue and Sports Park on Changsha Metro Line 2. The results obtained by the upper limit method and the finite difference method are consistent with each other. But the upper limit method is more convenient.
【作者单位】： 中南大学土木工程学院;山西省交通科学研究院;
【基金】：国家科技支撑计划课题(2012BAK24B02) 国家自然科学基金项目(51008309)
【分类号】：U451
【正文快照】： 0引言浅覆隧道盾构开挖面常发生主动坍塌,然而,当开挖面推力过大时,也可能出现地层的被动破坏。因此,确定开挖面挤出临界压力并探讨地层破坏模式,对于盾构机开挖控制、地层预处理、防范挤出破坏等问题均具有重要意义。隧道开挖面稳定性研究方法主要有数值分析[1-2]、模型试验[

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈荣刚,郑振飞;石拱桥极限承载能力分析[J];福州大学学报(自然科学版);2002年01期

2 李新坡;何思明;徐骏;王成华;;预应力锚索加固土质边坡的稳定性极限分析[J];四川大学学报(工程科学版);2006年05期

3 阙云;凌建明;袁燕;;加筋土路堤稳定的极限分析[J];同济大学学报(自然科学版);2008年08期

4 杨峰;阳军生;;浅埋隧道围岩压力确定的极限分析方法[J];工程力学;2008年07期

5 ;伊比利亚半岛西北部砌体拱桥的几何及极限承载力分析[J];钢结构;2011年06期

6 刘杰平;熊剑;;受水平力作用的桩的极限状态分析[J];铁道科学与工程学报;1987年02期

7 郑希涌;赖焕枫;张继明;;基于极限分析挡土墙稳定的可靠度计算方法[J];公路交通科技(应用技术版);2011年04期

8 贡金鑫;;集中荷载作用下上下正交异性配筋钢筋砼板的极限承载力[J];长安大学学报(自然科学版);1991年03期

9 李旭东;;基于强度折减法隧道开挖面的稳定性评价[J];铁道建筑;2011年09期

10 谈力,彭文轩,杨建国;考虑变形协调的加锚土体稳定分析模型[J];公路交通技术;2004年04期

相关会议论文 前6条

1 张晓咏;刘毓氚;;加筋路堤临界高度上限分析[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集（下册）[C];2006年

2 唐亮;聂建国;;波形钢腹板体外预应力组合梁极限状态分析[A];第十八届全国桥梁学术会议论文集（下册）[C];2008年

3 陆新征;李易;张炎圣;黄盛楠;江见鲸;;桥梁在灾害作用下的高性能仿真分析[A];首届工程设计高性能计算（HPC）技术应用论坛论文集[C];2007年

4 刘明维;黄世武;尹健;;膨胀土斜坡地基路堤失稳破坏有限元极限分析[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集（一）[C];2008年

5 郑颖人;胡文清;王敬林;;强度折减有限元法及其在隧道与地下洞室工程中的应用[A];中国土木工程学会第十一届、隧道及地下工程分会第十三届年会论文集[C];2004年

6 周太全;华渊;宿树波;;九架棚大桥节理岩质边坡锚杆支护稳定性分析[A];第六届全国地面岩石工程学术会议暨第二届岩土力学与工程前沿论坛论文集[C];2007年

相关博士学位论文 前8条

1 杨峰;浅埋隧道围岩稳定性的极限分析上限法研究[D];中南大学;2010年

2 张宏祥;软土地基中桶形基础的承载力研究和优化设计[D];吉林大学;2007年

3 王立川;浅埋偏压隧道围岩压力与开挖进尺优化的极限分析方法[D];中南大学;2011年

4 王志斌;岩质斜坡地基上填方路堤稳定性研究[D];中南大学;2007年

5 黄阜;隧道围岩塌落机理与锚杆支护结构的上限分析研究[D];中南大学;2012年

6 周佳媚;隧道洞门结构土压力的研究[D];西南交通大学;2004年

7 王建强;云南龙江特大桥桥基区边坡稳定性研究[D];中国地质大学（北京）;2010年

8 胡祥涛;土—盾构相互作用研究及推进载荷规划[D];华中科技大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 高阳;岩质地层中隧道塌方范围的极限分析[D];北京交通大学;2014年

2 张新;坪西公路边坡稳定分析有限元极限分析上限法[D];华南理工大学;2011年

3 王玉民;基于极限分析的土质和岩质边坡稳定性研究[D];中南大学;2013年

4 李育林;深埋隧道塌方的上限分析与风险评估研究[D];中南大学;2012年

5 刘秀军;软基地段斜坡高填路堤稳定性研究[D];湖南科技大学;2011年

6 李永鑫;浅埋隧道围岩压力的上限分析与围岩稳定性研究[D];中南大学;2012年

7 王读写;基于Hoek-Brown破坏准则的深埋隧道塌方上限分析与预警标准研究[D];中南大学;2013年

8 吴贲;双向八车道小净距公路隧道支护反力上限分析与支护参数优化研究[D];中南大学;2011年

9 吕纬;浅埋暗挖含水砂层隧道围岩稳定性研究[D];广东工业大学;2011年

10 楼华锋;基于大变形的软土路堤边坡稳定性分析[D];浙江大学;2007年

，

本文编号：1466285