考虑土体小应变刚度的地表堆载对隧道影响数值分析

发布时间：2022-01-14 09:53

　　随着城市地下空间的进一步开发,交通隧道、地下车站和地下商铺等建筑（构筑）物不可避免地变得越来越密集,既有隧道周围会频繁存在堆载的情况。采用数值方法分别研究摩尔-库伦（M-C）本构模型及考虑土的小应变特性的硬化本构模型（HSS）情况下基坑开挖地表堆载尺寸、堆载大小及隧道埋深对既有顶管隧道变形的影响规律。计算结果表明:在相同堆载大小及堆载宽度的情况下,HSS本构得到的土体受堆载影响范围明显低于M-C（Moore-Coulomb）本构计算结果。当堆载大小为100 kPa时,M-C本构的侧边和深度影响范围达到了75 m,而HSS本构下侧边及深度影响范围仅有35、30 m左右;当堆载宽度为25 m时,M-C本构的侧边和深度影响范围达到了75 m,而HSS本构下深度影响范围不超过35 m,侧边则不超过40 m。基于数值计算结果,对实际工况提出严禁在既有隧道的正上方进行堆载的建议。 

【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(18)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

数值模型计算简图及网格划分

由图2可知,随着堆载的增大,堆载对土体影响范围越来越大,但影响范围的增幅逐渐减小,HSS本构下得到的土体受堆载影响范围远低于M-C本构的计算结果,M-C本构的侧边和深度影响范围达到了75 m的尺度,但HSS本构下侧边及深度影响范围仅为35、30 m左右。堆载大小为20、100 kPa位移云图如图3、图4所示,其中左侧为M-C模型计算结果,右侧为HSS计算结果。图3 堆载为20 kPa的位移云图

堆载为20 kPa的位移云图

【参考文献】：
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本文编号：3588294