考虑渗流的多层土盾构隧道开挖面稳定性分析 被引量：41

1

作者 乔金丽 张义同 高健 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1497-1502,共6页

将传统模式的均匀土层稳定性分析的楔形体模型扩展到渗流作用下多层土盾构隧道开挖面的稳定性分析中,楔形体是由梯形组成的,每一个梯形对应一层土层,利用太沙基有效松动土压力理论和上限定理,推导了渗流作用下盾构穿越多层土的隧道开挖... 将传统模式的均匀土层稳定性分析的楔形体模型扩展到渗流作用下多层土盾构隧道开挖面的稳定性分析中,楔形体是由梯形组成的,每一个梯形对应一层土层,利用太沙基有效松动土压力理论和上限定理,推导了渗流作用下盾构穿越多层土的隧道开挖面极限支护压力的计算公式。极限支护压力等于作用于开挖面有效支护压力和渗透力的总和,其中有效支护压力用极限平衡来计算,渗流力采用水头分布的数值方法计算获得的。计算结果发现,渗透力构成了总支护压力的主要部分,分析结果和工程实测数据是一致的。 展开更多

关键词 开挖面稳定 渗流 极限支护压力 上限定理 多层土

下载PDF 职称材料

三维盾构隧道开挖面极限支护压力数值及理论解 被引量：23

2

作者 吕玺琳 李冯缔 +1 位作者 黄茂松 万家亮 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1469-1473,共5页

对盾构隧道开挖面稳定性进行三维弹塑性有限元数值模拟,获得了维持开挖面稳定最小极限支护压力随隧道埋深比及土体强度参数的变化特性.将极限支护压力值表示为土体粘聚力、上覆荷载、土体重度与其影响系数乘积的三项叠加,并通过数值模... 对盾构隧道开挖面稳定性进行三维弹塑性有限元数值模拟,获得了维持开挖面稳定最小极限支护压力随隧道埋深比及土体强度参数的变化特性.将极限支护压力值表示为土体粘聚力、上覆荷载、土体重度与其影响系数乘积的三项叠加,并通过数值模拟获得了各影响系数随隧道埋深比及土体内摩擦角的变化规律.利用数值模拟结果对三维楔形体模型进行对比验证,结果表明楔形体模型得到的各影响系数在规律上与数值模拟结果相符,但在数值上,土体重度影响系数与数值模拟结果更接近,而粘聚力和上覆荷载影响系数则存在一定偏差. 展开更多

关键词 盾构隧道 开挖面稳定 极限支护压力 数值模拟 极限平衡法

下载PDF 职称材料

盾构隧道开挖面极限支护压力研究 被引量：19

3

作者 徐前卫 唐卓华 +2 位作者 朱合华 王国富 路林海 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1234-1240,共7页

针对盾构隧道开挖面稳定的极限支护压力,通过理论计算与现场实测的对比分析,提出了不同地层隧道上覆土压力的计算原则,将条分法的思想引入盾构开挖面的稳定性分析,导出了开挖面稳定的极限状态方程,据此可求得盾构隧道开挖面稳定的极限... 针对盾构隧道开挖面稳定的极限支护压力,通过理论计算与现场实测的对比分析,提出了不同地层隧道上覆土压力的计算原则,将条分法的思想引入盾构开挖面的稳定性分析,导出了开挖面稳定的极限状态方程,据此可求得盾构隧道开挖面稳定的极限支护压力。最后,结合具体的工程实践,将前述理论和方法应用于临界滑动面的搜索和极限支护压力的计算。上述研究成果对于指导盾构隧道的设计与施工具有重要的作用。 展开更多

关键词 盾构隧道 开挖面稳定性 上覆土压力 极限支护压力

下载PDF 职称材料

砂-砾复合地层盾构隧道开挖面稳定模型试验与极限支护压力研究 被引量：17

4

作者 宋洋 王韦颐 杜春生 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2206-2214,共9页

砂–砾复合地层盾构掘进时支护力过小极易导致开挖面前方土体发生主动破坏,造成地表沉降。定义砂–砾复合地层􀟪(盾构开挖面内粉细砂高度与盾构机刀盘直径的比值),并通过试验分析了􀟪对极限支护力、地表沉降和开挖面失... 砂–砾复合地层盾构掘进时支护力过小极易导致开挖面前方土体发生主动破坏,造成地表沉降。定义砂–砾复合地层􀟪(盾构开挖面内粉细砂高度与盾构机刀盘直径的比值),并通过试验分析了􀟪对极限支护力、地表沉降和开挖面失稳扰动范围的影响;基于模型试验和筒仓理论,建立了适用于砂–砾复合地层的盾构隧道开挖面极限支护力计算模型,将􀟪引入模型中并推导出其计算公式。研究结果表明:①随着开挖面支护力的减小,开挖面发生主动破坏时侧向土压力–支护力曲线表现出不敏感阶段、快速下降阶段、缓慢下降阶段、稳定阶段4个阶段的规律;②破坏时􀟪越大,越不利于地表沉降控制;③与传统模型相比较,通过试验得知破坏面近似为折线,更贴合砂–砾复合地层的变形破坏模式;④极限支护力随着􀟪的增大呈近似线性的函数关系增长,覆土深度较大时,应充分重视σ对极限支护力带来的影响;⑤埋地层中,覆土深度对极限支护力的影响更加明显,需引起重视。研究结果对确定砂–砾复合地层开挖面的极限支护力有重要的指导意义。 展开更多

关键词 砂–砾复合地层 盾构 模型试验 极限支护压力 地表沉降规律

下载PDF 职称材料

软硬不均地层盾构机开仓换刀状态下开挖面稳定控制技术 被引量：17

5

作者 孟宪彪 《铁道建筑技术》 2017年第12期83-87,共5页

在盾构机掘进过程中,如需在自稳性差的地层中开仓换刀,确保开挖面稳定是盾构安全施工的关键技术之一。本文针对软硬不均地层,从防止开挖面涌水、保持开挖面稳定、土仓加压试验等方面,研究确定了开仓换刀时的极限支护压力和气压值的方法... 在盾构机掘进过程中,如需在自稳性差的地层中开仓换刀,确保开挖面稳定是盾构安全施工的关键技术之一。本文针对软硬不均地层,从防止开挖面涌水、保持开挖面稳定、土仓加压试验等方面,研究确定了开仓换刀时的极限支护压力和气压值的方法,给出了合理的气压值;阐明了分级制作开挖面泥膜、维持开仓检查过程中的气压、管片背后注浆封水、切口环部位注浆封水等稳定开挖面的措施。采用土仓加压与增强开挖面稳定性相结合的技术,确保了盾构开仓换刀状态下开挖面的稳定,带压进仓作业顺利,工程效果好。 展开更多

关键词 开仓换刀 土仓加压 极限支护压力 气压值

下载PDF 职称材料

考虑渗流的盾构隧道开挖面稳定性分析 被引量：14

6

作者 乔金丽 张义同 许春彦 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期80-85,共6页

通过工程实例,应用VB6.0与FLAC3D软件集成可视化系统,考虑水的渗流效应和不考虑水的渗流效应两种情况,对盾构隧道开挖面的稳定性进行分析。根据稳定性理论,确定开挖面支护压力在进行微小变化时,中心点水平位移发生突变时的支护压力为极... 通过工程实例,应用VB6.0与FLAC3D软件集成可视化系统,考虑水的渗流效应和不考虑水的渗流效应两种情况,对盾构隧道开挖面的稳定性进行分析。根据稳定性理论,确定开挖面支护压力在进行微小变化时,中心点水平位移发生突变时的支护压力为极限支护压力,得到了两种情况下开挖面的极限支护压力、应力场、位移场和塑性区的变化。结果表明:开挖面失稳的极限支护压力等于作用于开挖面有效支护压力和渗透力的总和,考虑渗流的开挖面极限支护压力大于不考虑渗流的极限支护压力,渗流力构成了总支护力的主要部分;由于孔隙水压力的影响,考虑渗流效应的隧道开挖面应力小于不考虑渗流效应时的应力,其位移和塑性区却大于不考虑渗流作用的位移和塑性区;考虑渗流情况下开挖面的稳定性比不考虑渗流情况要差。同时与实测资料比较,验证了软件系统的合理和有效性,为设计和施工时开挖面支护压力的施加提供了一定的指导依据。 展开更多

关键词 渗流 开挖面稳定 极限支护压力 软件集成 盾构隧道

下载PDF 职称材料

上坡条件下盾构开挖面极限支护压力研究 被引量：11

7

作者 周峻 杨子松 彭芳乐 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2011年第5期914-918,共5页

近年来盾构施工技术已广泛应用于隧道工程,在盾构掘进过程中维持开挖面的稳定是整个盾构施工的关键。在越江隧道中,由于江底土的埋深较地面要低许多,盾构在穿越时必然比一般的平地隧道具有更大的纵坡坡度,研究坡度条件下的开挖面极限支... 近年来盾构施工技术已广泛应用于隧道工程,在盾构掘进过程中维持开挖面的稳定是整个盾构施工的关键。在越江隧道中,由于江底土的埋深较地面要低许多,盾构在穿越时必然比一般的平地隧道具有更大的纵坡坡度,研究坡度条件下的开挖面极限支护压力大小具有实际工程价值。采用极限分析上限法,建立土体破坏模型,推导上坡条件下的开挖面极限支护压力理论公式,并与平坡条件下和上坡条件下的有限元分析结果进行对比,分析结果表明:理论计算能很好地用于粘聚力较大或内摩擦角较大的土体,可以很好地用于实际工程;随着坡度角的增大,维持开挖面稳定所需的极限支护压力显著增大,且与坡度角呈线性关系。 展开更多

关键词 盾构隧道 极限支护压力 线路纵坡 极限分析上限法

下载PDF 职称材料

深埋盾构隧道开挖面三维对数螺旋破坏模式的上限分析 被引量：10

8

作者 冯利坡 郑永来 +1 位作者 邓树新 李文峋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期2105-2110,共6页

相对于盾构隧道施工的大量需求与快速发展的状况,国内在盾构工法特别是大型深埋盾构隧道施工技术和理论研究方面还存在不足,特别是水压条件下深埋盾构隧道开挖面稳定问题。基于极限分析上限法和水土压力统一参数,对考虑水压影响的均质... 相对于盾构隧道施工的大量需求与快速发展的状况,国内在盾构工法特别是大型深埋盾构隧道施工技术和理论研究方面还存在不足,特别是水压条件下深埋盾构隧道开挖面稳定问题。基于极限分析上限法和水土压力统一参数,对考虑水压影响的均质土深埋隧道开挖面稳定性计算方法进行研究,建立了考虑水压影响的深埋盾构隧道开挖面三维对数螺旋破坏模式模型,并推导了其极限支护压力计算公式。然后利用土层厚度加权平均法,可将上述方法应用于多层土深埋盾构隧道开挖面稳定性的评价中。最后,以上海长江盾构隧道实际工程为例,采用本文推导的极限分析上限三维对数螺旋破坏模式方法计算并分析其极限支护压力,并将计算结果与前人研究和规范方法计算的结果进行对比分析。通过该研究可改进与完善水压条件下深埋盾构隧道极限支护压力确定方法,从而为考虑水压条件下盾构隧道施工支护压力的合理确定提供理论依据。 展开更多

关键词 深埋盾构隧道 开挖面稳定性 极限上限法 极限支护压力 三维对数螺旋

下载PDF 职称材料

穿越紧邻隧道时盾构开挖面稳定性分析 被引量：9

9

作者 代仲海 胡再强 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期145-152,共8页

当盾构近距离穿越邻近隧道时,由于存在既有隧道的刚度约束,隧道周围土体的破坏模式会受到既有隧道影响。考虑盾构近距离穿越紧邻已有隧道的特殊施工形式,构建三维弹塑性有限元计算模型,分析盾构处于不同位置时其开挖面失稳破坏形态、开... 当盾构近距离穿越邻近隧道时,由于存在既有隧道的刚度约束,隧道周围土体的破坏模式会受到既有隧道影响。考虑盾构近距离穿越紧邻已有隧道的特殊施工形式,构建三维弹塑性有限元计算模型,分析盾构处于不同位置时其开挖面失稳破坏形态、开挖面支护压力与盾构掘进位移之间的关系以及隧道上方地表沉降规律;基于极限平衡法,推导盾构近距离穿越紧邻隧道时开挖面极限支护压力变化模式,并对相关参数的敏感性进行验证讨论。研究结果表明:既有隧道的存在使得破坏区域受到抑制,沿开挖方向两滑动面不对称,靠近既有隧道的滑动面张开角比另一滑动面张开角小;随着楔形体倾斜角增大,相同内摩擦角条件下的开挖面支护压力不断增大,同时由于盾构掘进产生的土拱效应和盾构开挖面上方既有隧道的刚度约束,随着内摩擦角的不断增大,开挖面支护压力呈先增大后逐渐减小的抛物线形变化;相同参数条件下,盾构在黏性土层中掘进时,由于黏性土层中产生的土拱效应较弱,所需提供开挖面稳定的支护压力略大,开挖面支护压力较盾构在砂性土层中掘进时略大,随着埋深比的增加,维持盾构开挖面稳定的极限支护压力逐渐增大,且随着内摩擦角的增大,开挖面极限支护压力相应增大。研究成果可为类似盾构隧道工程建设提供一定的理论参考。 展开更多

关键词 隧道工程 盾构隧道 有限元法 开挖面稳定性 极限支护压力 极限平衡法

原文传递

高水压条件下盾构隧道开挖面极限上限法研究 被引量：9

10

作者 郑永来 冯利坡 +1 位作者 邓树新 段晨雪 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1179-1184,共6页

基于极限分析上限法,首次推导了高水压下维持均质土隧道开挖面稳定的最小支护压力解析解公式.并利用土层厚度加权平均法,对多层土体参数和水压力进行了简化分析,从而可将上述解析解公式应用于多层土越江隧道开挖面稳定性评价中,可为越... 基于极限分析上限法,首次推导了高水压下维持均质土隧道开挖面稳定的最小支护压力解析解公式.并利用土层厚度加权平均法,对多层土体参数和水压力进行了简化分析,从而可将上述解析解公式应用于多层土越江隧道开挖面稳定性评价中,可为越江盾构隧道推进工程中估计前方支护压力的参考.最后,结合上海长江隧道和南京长江隧道实例,利用推导的解析解公式对越江隧道开挖面极限支护压力进行了计算,并将计算结果与前人研究和工程实际进行了对比分析. 展开更多

关键词 越江隧道 开挖面稳定 极限上限分析法 极限支护压力 加权平均法

下载PDF 职称材料

考虑主应力轴偏转的深埋盾构隧道开挖面主动极限支护压力计算方法 被引量：9

11

作者 张孟喜 戴治恒 +2 位作者 张晓清 吴惠明 付钊 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2366-2376,共11页

盾构隧道开挖通常引起土体的非均匀沉降,呈现出越远离开挖面沉降越小的规律。非均匀沉降引起土体之间产生剪切应力,使得土体主应力轴发生偏转,土体应力状态也随之发生变化。基于前期室内砂土模型试验结果,采用理论推导和数值模拟的方法... 盾构隧道开挖通常引起土体的非均匀沉降,呈现出越远离开挖面沉降越小的规律。非均匀沉降引起土体之间产生剪切应力,使得土体主应力轴发生偏转,土体应力状态也随之发生变化。基于前期室内砂土模型试验结果,采用理论推导和数值模拟的方法,研究主应力轴偏转对深埋隧道主动极限支护压力的影响。首先采用理论推导的方法,分析开挖面局部失稳和整体失稳时,土拱效应对极限支护压力的影响;然后结合传统太沙基松动土压力公式,推导了开挖面局部失稳极限支护压力的一般性通解;进一步考虑开挖面变形过程中前方土体主应力旋转,推导深埋盾构隧道开挖面整体失稳主动极限支护压力计算公式。随着埋深越大,极限支护压力逐渐增大;当埋深比大于3时,极限支护压力趋于平缓。开挖面极限支护压力随着内摩擦角的增大而减小,相反,随着黏聚力的增大而增大。楔形体倾角和棱柱体高度均对极限支护压力有显著影响。 展开更多

关键词 隧道工程 理论解析 深埋 盾构隧道 主应力偏转 极限支护压力

原文传递

曲线盾构隧道开挖面极限支护力研究 被引量：9

12

作者 王国富 郑涛 +2 位作者 王渭明 路林海 孙捷城 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2017年第9期88-95,共8页

研究目的:曲线盾构隧道掘进施工存在巨大安全隐患,受盾构刀盘超挖、盾壳挤压内壁土体和千斤顶不对称推力等因素的影响,致使开挖面前方变形复杂,开挖面稳定性难以控制。基于筒仓理论,本文提出曲面梯度楔形棱柱体开挖面极限平衡模型,推导... 研究目的:曲线盾构隧道掘进施工存在巨大安全隐患,受盾构刀盘超挖、盾壳挤压内壁土体和千斤顶不对称推力等因素的影响,致使开挖面前方变形复杂,开挖面稳定性难以控制。基于筒仓理论,本文提出曲面梯度楔形棱柱体开挖面极限平衡模型,推导曲线盾构隧道开挖面极限支护力理论计算公式;进而以济南地铁R1线王府庄至大杨庄区间段曲线盾构隧道为工程背景,探究不同曲率半径下开挖面的变形分布特征,以期为曲线盾构隧道掘进开挖面稳定性提供科学的理论指导。研究结论:(1)曲线盾构隧道开挖面破坏呈现不对称分布,受开挖面偏心支护压力的影响,开挖面前方土体形成曲面梯度楔形棱柱体平衡模型;(2)随着曲率半径的减小,开挖面位移和极限支护压力先增大后减小,且支护压力非常规的按中心支护力进行计算,而是偏向于曲线外侧,其值大于直线盾构隧道;(3)极限支护压力随开挖面土体黏聚力、内摩擦角增大而增大,随两侧破裂角的差值增大先呈现增大趋势,当β1>32.3°后减小,最后趋于平缓;(4)本研究成果可为曲线盾构隧道施工开挖面稳定性及其支护提供理论指导和科学依据。 展开更多

关键词 曲线盾构隧道 开挖面失稳 筒仓理论 曲面梯度楔形棱柱体平衡模型 极限支护压力

下载PDF 职称材料

突变地质界面盾构隧道开挖面极限支护压力研究 被引量：8

13

作者 王国富 孙捷城 +2 位作者 路林海 王渭明 王丹 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期50-59,共10页

盾构隧道穿越由岩质到富水软黏土或砂土的突变地质界面时,受不均匀土压力、强弱介质力学性质差异、孔隙水压力剧变等因素影响,将产生沿弱体界面的滑移破坏。基于筒仓理论,建立突变地质界面下的梯形棱柱体极限平衡模型,推导开挖面极限支... 盾构隧道穿越由岩质到富水软黏土或砂土的突变地质界面时,受不均匀土压力、强弱介质力学性质差异、孔隙水压力剧变等因素影响,将产生沿弱体界面的滑移破坏。基于筒仓理论,建立突变地质界面下的梯形棱柱体极限平衡模型,推导开挖面极限支护压力计算公式;以济南轨道交通R1线隧道下穿腊山河段为工程背景,分析不同界面距离时开挖面的破坏模式和围岩变形分布特征,揭示开挖面极限支护压力随界面距离的变化规律。研究结果表明:不同梯形体长度比下的极限破裂角均相同,可近似为45°-φ/2;当界面距离比ε为-1≤ε≤0时,开挖面的破坏模式由楔形体转化为梯形体,其极限支护应力比随界面距离的减小而显著增大;开挖面极限支护压力随界面前后黏聚力、内摩擦角差异的增大而增大,界面倾斜时对围岩稳定性的影响比界面垂直时更加显著。 展开更多

关键词 盾构隧道 突变地质界面 开挖面稳定性 极限支护压力 梯形棱柱体极限平衡模型

下载PDF 职称材料

基于楔形体理论的市政管网超大直径钢顶管施工开挖面极限支护压力研究 被引量：3

14

作者 梁斌 房鹏帅 +2 位作者 李文杰 耿弈 唐刚 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第4期75-84,I0005,I0006,共12页

针对极限支护压力不足引起的市政管网超大直径钢顶管施工开挖面失稳破坏问题,分析了开挖面失稳破坏的动态过程,改进既有楔形体-棱柱体模型,利用极限平衡法,提出一种市政管网超大直径钢顶管施工开挖面极限支护压力计算方法。以深圳市某... 针对极限支护压力不足引起的市政管网超大直径钢顶管施工开挖面失稳破坏问题,分析了开挖面失稳破坏的动态过程,改进既有楔形体-棱柱体模型,利用极限平衡法,提出一种市政管网超大直径钢顶管施工开挖面极限支护压力计算方法。以深圳市某超大直径钢顶管工程为背景,研究了极限支护压力与滑裂面倾角、梯形底角的变化规律,并给出了两者的理论建议值;探讨了影响顶管施工开挖面极限支护压力的控制参数。研究结果表明:当支护压力比分别为0.40和0.15时,开挖面分别处于失稳临界状态和失稳极限状态。开挖面破坏模式符合楔形体-梯形体计算模型。开挖面极限破裂角等于43°,最大梯形底角为79.5°。开挖面极限支护压力随着土体内摩擦角和黏聚力的增大而减小,当摩擦角大于27.5°时,开挖面处于稳定状态;随着顶管埋深直径比增大,开挖面极限支护压力逐渐增加,当埋深直径比大于2.2时,极限支护压力趋于稳定。 展开更多

关键词 市政管网超大直径钢顶管施工 楔形体理论 滑动面破裂角 极限支护压力 控制参数

下载PDF 职称材料

浅埋透水地层泥水盾构开挖面极限支护压力研究 被引量：7

15

作者 曹成勇 施成华 +1 位作者 雷明锋 彭立敏 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期3131-3139,共9页

针对浅埋透水地层的泥水平衡盾构施工的隧道,建立考虑水的渗透作用下泥水盾构开挖面极限支护压力的理论分析模型。同时,基于极限分析理论,推导相应的计算公式,并结合工程实例,通过数值模拟计算分析,验证理论分析的合理性,进而讨论隧道... 针对浅埋透水地层的泥水平衡盾构施工的隧道,建立考虑水的渗透作用下泥水盾构开挖面极限支护压力的理论分析模型。同时,基于极限分析理论,推导相应的计算公式,并结合工程实例,通过数值模拟计算分析,验证理论分析的合理性,进而讨论隧道埋深、隧道直径、土体黏聚力、内摩擦角和水深等参数对盾构开挖面极限支护压力的影响。研究结果表明:浅埋透水地层盾构隧道开挖面极限支护压力随着隧道埋深、隧道直径以及水深增大而增大;随着土体黏聚力和内摩擦角增大反而减小。 展开更多

关键词 浅埋隧道 透水地层 泥水盾构 开挖面 极限支护压力

下载PDF 职称材料

基于M-C准则的任意角度隧道掌子面稳定性分析

16

作者 单生彪 谭子安 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第S01期41-53,58,共14页

为探究任意盾构角度影响下隧道掌子面的稳定情况,以向上倾斜盾构隧道为例,基于线性Mohr-Coulomb强度准则,运用空间离散技术及“点生点”技术,考虑倾斜角度对隧道掌子面稳定性的影响,通过改进现有的隧道掌子面三维主被动破坏模型,实现了... 为探究任意盾构角度影响下隧道掌子面的稳定情况,以向上倾斜盾构隧道为例,基于线性Mohr-Coulomb强度准则,运用空间离散技术及“点生点”技术,考虑倾斜角度对隧道掌子面稳定性的影响,通过改进现有的隧道掌子面三维主被动破坏模型,实现了倾斜隧道掌子面的主被动破坏极限支护压力的求解,并建立了线性Mohr-Coulomb准则下倾斜隧道掌子面三维主被动破坏模型,生成了与之对应的主被动破坏模型的能耗方程。通过本文模型计算结果与现有模型和数值模拟的计算结果进行对比分析,验证了本文所建立的倾斜隧道掌子面三维主被动破坏模型的合理性。结果表明,任意盾构纵向倾角是影响掌子面稳定性的重要因素,不可忽略;本文所建立的任意角度掌子面三维旋转主被动破坏模型相比现有模型更接近真实解,在掌子面稳定性分析时能够得到更优的分析结果,为类似隧道盾构施工的安全性提供了有效的理论指导与参考。 展开更多

关键词 隧道 Mohr-Coulomb强度准则 掌子面稳定性 主被动破坏模型 极限支护压力 任意盾构纵向倾角

下载PDF 职称材料

大断面管幕箱涵隧道开挖面极限支护压力研究

17

作者 刘宇 袁齐虎 +2 位作者 杨新安 李路恒 张兴其 《华东交通大学学报》 2024年第4期80-89,共10页

【目的】箱涵隧道具有断面大、推进缓慢等特点,开挖面易失稳。【方法】依托合肥市庐州大道浅埋隧道下穿机场跑道实例工程,利用极限平衡理论、摩尔-库伦强度准则、全覆土重理论进行理论推导,并结合大型三维精细化数值模型,对开挖面极限... 【目的】箱涵隧道具有断面大、推进缓慢等特点,开挖面易失稳。【方法】依托合肥市庐州大道浅埋隧道下穿机场跑道实例工程,利用极限平衡理论、摩尔-库伦强度准则、全覆土重理论进行理论推导,并结合大型三维精细化数值模型,对开挖面极限支护压力进行研究。【结果】结果表明:提出了一种简便的管幕作用下大断面箱涵隧道开挖面极限支护压力计算方法。基于此,通过毕肖普条分法计算值与文章提出的极限支护压力计算值相比较,误差极小,证明了该方法的准确性。通过建立管幕箱涵施工三维数值模型,发现地表沉降量和开挖面纵轴线方向位移量随着支护压力的增大而减小,并趋于稳定状态。当支护压力超过静止土压力时,上部土体受强挤压作用,开挖面状态易呈倒S形。【结论】以上结果可为相类似工程提供参考。 展开更多

关键词 公路隧道 管幕箱涵工法 理论推导 数值模拟 极限支护压力

下载PDF 职称材料

盾构隧道开挖面对数螺旋破坏模式研究 被引量：5

18

作者 冯利坡 郑永来 +1 位作者 李文峋 邓树新 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期103-107,共5页

利用水土压力统一计算理论,将盾构隧道开挖面涉及的水土压力分算参数和合算参数转变为统一参数,该方法可应用于土层为砂土和黏土的情况,特别适用于土层为黏质粉土及粉质黏土的情况.基于上述计算的统一参数和极限分析上限法,推导了考虑... 利用水土压力统一计算理论,将盾构隧道开挖面涉及的水土压力分算参数和合算参数转变为统一参数,该方法可应用于土层为砂土和黏土的情况,特别适用于土层为黏质粉土及粉质黏土的情况.基于上述计算的统一参数和极限分析上限法,推导了考虑水压影响的开挖面对数螺旋破坏模式的极限支护压力解析解公式;并利用土层厚度加权平均法,对多层土体参数和水压力进行了简化分析,从而可将上述解析解公式应用于多层土盾构隧道开挖面稳定性评价中.结合上海长江隧道实例,利用推导的解析解公式对盾构隧道开挖面极限支护压力进行了计算,并将计算结果与前人研究进行了对比分析.结果表明:所建立的开挖面对数螺旋破坏模式可应用于盾构隧道开挖面稳定性评价中. 展开更多

关键词 盾构 隧道 开挖面稳定 极限支护压力 对数螺旋破坏模式 水土压力统一计算理论

原文传递

各向异性地基中盾构隧道开挖面稳定性分析 被引量：4

19

作者 刘文洁 王同华 肖建勋 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第7期14-19,共6页

将盾构开挖面卸荷引起的主应力轴旋转考虑到"楔形体-棱柱体"极限平衡模型中,基于Casagrande各向异性强度公式,推导得到各向异性地基中盾构开挖面极限支护压力的极限平衡解,最后结合算例分析了各计算参数对极限支护压力的影响... 将盾构开挖面卸荷引起的主应力轴旋转考虑到"楔形体-棱柱体"极限平衡模型中,基于Casagrande各向异性强度公式,推导得到各向异性地基中盾构开挖面极限支护压力的极限平衡解,最后结合算例分析了各计算参数对极限支护压力的影响。算例分析表明:盾构开挖面极限支护压力随各向异性比的增大而线性减小,在各向异性比小于1时,若不考虑土体强度的各向异性会偏于不安全;在各向异性比大于1时,盾构开挖面极限支护压力随埋深比的增大而先减小后稳定,在各向异性比小于1时,规律则相反,且土体强度各向异性越明显,其变化的幅度越大;盾构开挖面极限支护压力随土体黏聚力的增大而线性减小,随土体内摩擦角的增大而非线性减小。 展开更多

关键词 隧道工程 盾构开挖面 极限支护压力 各向异性 极限平衡法

下载PDF 职称材料

盾构局部遭遇断层破碎带开挖面稳定性研究

20

作者 许佳佳 《江西建材》 2023年第3期290-292,295,共4页

盾构机在掘进过程中局部遭遇断层破碎带,致使刀盘前方断层破碎带与岩层的占比动态变化。针对这一工况,文中提出非均匀占比概念,并依据OptumG2建模,MATLAB软件计算分析。研究表明,支护压力随内摩擦角、黏聚力的增加而减小,随非均匀占比... 盾构机在掘进过程中局部遭遇断层破碎带,致使刀盘前方断层破碎带与岩层的占比动态变化。针对这一工况,文中提出非均匀占比概念,并依据OptumG2建模,MATLAB软件计算分析。研究表明,支护压力随内摩擦角、黏聚力的增加而减小,随非均匀占比的增加而增大。该研究对实际工程中盾构局部遭遇断层破碎带开挖面稳定性控制具有借鉴作用。 展开更多

关键词 盾构 断层破碎带 OptumG2 极限支护压力 上限解

下载PDF 职称材料