土压平衡盾构掘进对散粒体地层扰动和开挖面破坏特性研究

发布时间：2018-02-11 20:51

  本文关键词： 隧道工程 土压平衡盾构 散粒体地层 缩尺试验 离散元模拟 扰动特性　出处：《岩石力学与工程学报》2016年08期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：采用自主研制的Φ800 mm土压平衡盾构掘进试验系统,对砂卵石与砂土地层开展室内缩尺掘进试验研究,以分析土压平衡盾构掘进对地层的扰动特征;同时,针对室内缩尺掘进试验,开展离散元数值模拟以分析盾构掘进开挖面的变形与破坏形态。研究表明:砂土地层地表沉降曲面自上而下呈现逐渐收缩的"圆形漏斗"状,砂卵石地层地表沉降曲面自上而下呈现逐渐收缩的"V型河谷"状;砂卵石地层地表横断面沉降槽宽度系数相比砂土地层要小;2种地层地中沉降槽宽度参数都随地中深度比的增加而呈线性增大,相同深度比条件下砂卵石地层地中沉降槽宽度参数要小于砂土地层;砂土地层沉降时间效应曲线较为渐进和连续,而砂卵石地层则呈现突变性;2种地层开挖面破坏形态均为烟囱状,但砂卵石地层的开挖影响范围无论在横向还是纵向上都要小于砂土地层。
[Abstract]:By using the 桅 800mm soil pressure balance shield tunneling test system developed by ourselves, an indoor scale tunneling test study was carried out on sand pebble and sand soil strata in order to analyze the disturbance characteristics of earth pressure balanced shield tunneling to the formation, at the same time, In view of the indoor scale tunneling test, the discrete element numerical simulation was carried out to analyze the deformation and failure pattern of the excavating surface of shield tunneling. The research shows that the surface subsidence surface of sand ground appears a "circular funnel" shape gradually shrinking from top to bottom. The surface subsidence surface of sand pebble strata shows the shape of "V-shaped valley" gradually shrinking from top to bottom. Compared with sandy soil stratum, the width coefficient of cross-section settlement trough in sand pebble stratum is smaller than that in sand soil stratum, and the width parameter of settlement trough in two kinds of strata increases linearly with the increase of depth ratio. Under the same depth ratio, the width parameter of subsidence trough in sand pebble formation is smaller than that in sandy soil formation, and the settlement time effect curve of sand stratum is gradual and continuous. On the other hand, the sand and pebble strata show a sudden change, and both of them have chimney failure patterns, but the excavation influence range of sand pebble formation is smaller than that of sand soil formation both horizontally and longitudinally.
【作者单位】： 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51278422;51278425) 2016年度西南交通大学博士研究生创新基金资助项目~~
【分类号】：U455.43

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本文编号：1503969