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对向施工隧道贯通前开挖面稳定性上限有限元分析 预览
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作者 孙雁军 阳军生 +1 位作者 杨峰 罗静静 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1290-1296,共7页
为探讨对向施工隧道贯通前开挖面存在的相互影响对地层稳定性的变化规律,本文将该问题假定为沿隧道纵向中线剖开的二维平面应变模型,采用刚体平动运动单元上限有限元法开展计算分析,获得了土体自重作用下地层临界失稳状态对应的隧道开... 为探讨对向施工隧道贯通前开挖面存在的相互影响对地层稳定性的变化规律,本文将该问题假定为沿隧道纵向中线剖开的二维平面应变模型,采用刚体平动运动单元上限有限元法开展计算分析,获得了土体自重作用下地层临界失稳状态对应的隧道开挖面稳定性系数Ncr和有效间断线网破坏模式,以单元速度云图和速度矢量图形式呈现了典型破坏模式下速度场分布的特征。研究发现:对向开挖面间距比S/D对稳定性系数Ncr有显著影响,隧道埋深比H/D和土体内摩擦角Ф对其亦有影响。在转换间距比Str/D附近,稳定系数Ncr值差别不大,但破坏模式形态和范围差异明显。本研究为对向施工隧道贯通前的稳定性评价、选取合理预加固方案等工作提供理论支撑。 展开更多
关键词 对向施工 开挖稳定性 上限有限元 刚体平动运动单元 稳定性系数 破坏模式 隧道
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饱和圆砾地层盾构隧道开挖面稳定性物理模型试验
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作者 吕玺琳 曾盛 +2 位作者 王远鹏 马少坤 黄茂松 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A02期129-132,共4页
通过开展3组饱和圆砾地层盾构隧道开挖面稳定性物理模型试验,研究了不同埋深条件下开挖面支护压力不足导致的渐进失稳破坏过程。通过分析大颗粒土滑移松动—裂隙出现—裂隙闭合过程表明,开挖面破坏过程中土体存在变形滞后效应,且该效应... 通过开展3组饱和圆砾地层盾构隧道开挖面稳定性物理模型试验,研究了不同埋深条件下开挖面支护压力不足导致的渐进失稳破坏过程。通过分析大颗粒土滑移松动—裂隙出现—裂隙闭合过程表明,开挖面破坏过程中土体存在变形滞后效应,且该效应随隧道埋深变浅而减弱。对开挖面变形进行PIV精细化图像分析,得到其破坏模式类似于楔形体加筒仓体结构,楔形体倾角约为45°+φ/2。筒仓区土体松动由于存在滞后效应,可能导致开挖面破坏表现出突发现象。为准确预测极限支护压力,将传统楔形体模型改进为宽体楔形体模型,预测结果与试验结果符合较好。 展开更多
关键词 盾构隧道 圆砾土 开挖稳定性 物理模型试验
盾构隧道穿越富水砂层开挖面稳定性分析 预览
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作者 曹利强 张顶立 +2 位作者 孙振宇 李奥 刘道平 《铁道建筑》 北大核心 2019年第3期35-38,共4页
基于数值仿真方法,得到盾构在砂土地层中掘进时地下水稳态渗流条件下孔隙水压力的分布特征,对计算结果进行拟合可得隧道覆土层中竖向孔隙水压力及穿越层中水平水头分布的函数表达式。将此竖向孔隙水压力叠加到太沙基松动土压力计算模型... 基于数值仿真方法,得到盾构在砂土地层中掘进时地下水稳态渗流条件下孔隙水压力的分布特征,对计算结果进行拟合可得隧道覆土层中竖向孔隙水压力及穿越层中水平水头分布的函数表达式。将此竖向孔隙水压力叠加到太沙基松动土压力计算模型,进而求解隧道拱顶处竖向有效松动压力,同时将该有效松动压力与水平水头分布函数引入到经典楔形体模型中,得到维持隧道开挖面稳定的主动极限支护压力。计算结果与离心试验结果的吻合度较高,可对盾构隧道在渗透性砂土地层中施工时开挖面的稳定性进行可靠评价。 展开更多
关键词 地铁隧道 数值计算 理论分析 盾构 富水砂层 开挖稳定性
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砂土地层深埋盾构隧道开挖面稳定性分析 预览
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作者 张明聚 万涛 李鹏飞 《铁道建筑》 北大核心 2018年第12期69-73,共5页
首先基于已有的砂土地层深埋盾构隧道开挖面稳定性研究结果,分析了隧道开挖面的失稳破坏模式。然后根据土拱形态与隧道埋深的关系,修正了Terzaghi松动土压力计算公式,将该公式引入到三维楔形体计算模型中,得到了砂土地层深埋盾构隧道开... 首先基于已有的砂土地层深埋盾构隧道开挖面稳定性研究结果,分析了隧道开挖面的失稳破坏模式。然后根据土拱形态与隧道埋深的关系,修正了Terzaghi松动土压力计算公式,将该公式引入到三维楔形体计算模型中,得到了砂土地层深埋盾构隧道开挖面极限支护力的理论计算方法。最后通过算例把该方法计算结果与模型试验和经典理论方法所得结果进行了对比。验证了本文提出的计算模型用于开挖面前方土体破坏特征分析合理,计算精度较高,同时计算过程较为简单,可满足工程需求。 展开更多
关键词 深埋盾构隧道 极限支护力 理论分析 砂土地层 开挖稳定性 土拱效应
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砂卵石强透水地层泥水平衡盾构隧道开挖面极限支护压力研究 预览
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作者 潘格林 王建国 +1 位作者 王国富 赵增辉 《铁道建筑》 北大核心 2018年第9期55-57,共3页
以兰州市轨道交通1号线穿河段泥水平衡盾构隧道为工程背景,针对砂卵石强透水地层盾构隧道开挖面稳定性问题,应用FLAC 3D建模分析渗流作用下隧道开挖面的极限支护压力。结果表明:隧道开挖后围岩渗流场发生改变,产生水压力差,造成地下水... 以兰州市轨道交通1号线穿河段泥水平衡盾构隧道为工程背景,针对砂卵石强透水地层盾构隧道开挖面稳定性问题,应用FLAC 3D建模分析渗流作用下隧道开挖面的极限支护压力。结果表明:隧道开挖后围岩渗流场发生改变,产生水压力差,造成地下水沿洞周渗出,孔隙水压力等值线呈漏斗状分布;渗流作用下开挖面极限支护压力为107 k Pa,岸堤经泥水盾构下穿后沉降量较小。最大沉降现场监测值与数值计算值误差为11.1%,表明计算模型合理,计算结果可靠。 展开更多
关键词 地铁 极限支护压力 数值计算 开挖稳定性 砂卵石强透水地层
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富水地层双线小净距土压平衡盾构开挖面稳定性研究 预览
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作者 王闯 封坤 +3 位作者 戴志成 吴文彪 林辉 陈怀伟 《铁道标准设计》 北大核心 2018年第12期112-117,124共7页
为研究富水地层双线小净距土压平衡盾构隧道开挖面的扰动行为和稳定性,基于屈服接近度的概念.提出开挖面稳定性分析方法;并结合广佛环线沙堤隧道工程,分析不同纵向开挖间距下双线隧道施工时,先行隧道开挖面的掺流场分布、应力场扰... 为研究富水地层双线小净距土压平衡盾构隧道开挖面的扰动行为和稳定性,基于屈服接近度的概念.提出开挖面稳定性分析方法;并结合广佛环线沙堤隧道工程,分析不同纵向开挖间距下双线隧道施工时,先行隧道开挖面的掺流场分布、应力场扰动和极限支护压力差异性。研究结果表明,随着纵向开挖间距的增大,先行隧道开挖面的水压力分布趋向于以隧道中心为轴线呈近似对称分布,后行隧道开挖引起的先行隧道开挖面的渗透力较小:屈服接近度可以从应力扰动的角度反应隧道施工对于土体的扰动程度和开挖面稳定性的影响;对于富水地层双线小净距土压平衡盾构隧道,不同纵向开挖间距下先行隧道开挖面的极限支护压力差别不大。 展开更多
关键词 富水地层 流固耦合分析 双线土压平衡盾构隧道 开挖稳定性 屈服接近度
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基于稳定系数法的盾构隧道开挖面失稳概率分析 预览
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作者 程红战 陈健 +1 位作者 胡之锋 黄珏皓 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2018年第1期133-136,142共5页
基于 B . B . Broms等提出的开挖面稳定系数的概念,结合概率分析方法,考虑了土性参数的空间变异性,将 黏土参数不排水抗剪强度看作服从对数正态分布的随机变量,形成了盾构隧道开挖面稳定性概率分析法;并讨论 了不排水抗剪强度的变异系... 基于 B . B . Broms等提出的开挖面稳定系数的概念,结合概率分析方法,考虑了土性参数的空间变异性,将 黏土参数不排水抗剪强度看作服从对数正态分布的随机变量,形成了盾构隧道开挖面稳定性概率分析法;并讨论 了不排水抗剪强度的变异系数和其均值随深度线性增加的特征对开挖面失稳概率的影响规律.研究结果表明:黏 土参数不排水抗剪强度的空间变异性对盾构隧道开挖面稳定性有着重要的影响,参数变异程度越高,开挖面发生 失稳破坏的概率也就越大;开挖面失稳概率会随着线性系数的增大而逐渐降低.单一的开挖面稳定系数很难恰当 地反映盾构隧道开挖面的稳定性状态,而采用失稳概率的表示方法更为合适. 展开更多
关键词 隧道 开挖稳定性 稳定系数 空间变异性 概率方法
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盾构隧道穿越软硬不均地层时掌子面稳定性分析 预览
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作者 康芮 舒东利 《路基工程》 2018年第1期194-199,共6页
在盾构隧道施工中,由于地层条件以及盾构掘进参数设置的多变性,使盾构给予开挖面的支护压力有较大的波动。针对广东肇庆市盾构隧道穿越软硬不均地层的施工,运用数值模拟研究由于开挖面支护压力变化而引起的地层变形规律、开挖面失稳后... 在盾构隧道施工中,由于地层条件以及盾构掘进参数设置的多变性,使盾构给予开挖面的支护压力有较大的波动。针对广东肇庆市盾构隧道穿越软硬不均地层的施工,运用数值模拟研究由于开挖面支护压力变化而引起的地层变形规律、开挖面失稳后的破坏状态,并最终确定使开挖面保持稳定的极限支护压力。 展开更多
关键词 泥水加压 盾构隧道 数值模拟 开挖稳定性 支护应力比 围岩
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考虑砂土抗剪强度空间变异性的盾构开挖面稳定性分析
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作者 程红战 陈健 +1 位作者 胡之锋 黄珏皓 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2018年第8期3047-3054,共8页
采用传统研究方法对盾构开挖面稳定性的分析多基于土体是均质、各向同性材料的假设,显然与其本身的非均质性相违背。为此,开展了考虑土体抗剪强度参数的空间变异性对盾构开挖面稳定性的影响研究。在随机场理论的基础上,采用协方差矩阵... 采用传统研究方法对盾构开挖面稳定性的分析多基于土体是均质、各向同性材料的假设,显然与其本身的非均质性相违背。为此,开展了考虑土体抗剪强度参数的空间变异性对盾构开挖面稳定性的影响研究。在随机场理论的基础上,采用协方差矩阵分解法建立了描述砂土内摩擦角空间变异性的三维随机场模型,借助于数值分析软件平台研究了内摩擦角的变异系数、自相关距离对开挖面失稳模式、极限支护应力的影响规律,并采用概率分析法探讨了极限支护应力特征值的选取。结果表明:砂土内摩擦角的空间变异性对开挖面稳定性有重要的影响;随内摩擦角的变异系数的增大,极限支护应力的概率分布离散性越大;开挖面失稳模式与自相关距离的大小密切相关,当自相关距离与隧道直径比较接近时,开挖面可能出现局部失稳;提出了开挖面极限支护应力特征值的概念,并结合失稳概率给出了其初步确定方法。 展开更多
关键词 隧道 开挖稳定性 空间变异性 破坏模式 支护应力
全风化岩层渣土改良对盾构隧道开挖面稳定性的影响 预览
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作者 加武荣 张孟喜 +1 位作者 邹文豪 张晓清 《铁道建筑》 北大核心 2018年第7期72-75,共4页
以佛莞城际铁路工程为依托,对泡沫改良渣土进行室内三轴快剪试验,分析不同泡沫比时渣土应力-应变关系和强度特性。建立基于计算流体动力学的三维流固耦合数值模型,分析泡沫比对开挖面支护压力、地表沉降的影响,以及渗透系数对孔隙水压... 以佛莞城际铁路工程为依托,对泡沫改良渣土进行室内三轴快剪试验,分析不同泡沫比时渣土应力-应变关系和强度特性。建立基于计算流体动力学的三维流固耦合数值模型,分析泡沫比对开挖面支护压力、地表沉降的影响,以及渗透系数对孔隙水压力的影响。分析结果表明:泡沫比为20%的改良渣土比未改良渣土黏聚力减少9.72 kPa,内摩擦角减少11.18°;开挖面纵向支护压力随着泡沫比的增大而减小;随着改良渣土渗透系数的增大,孔隙水压力明显减少;泡沫比越大,开挖面上方地表沉降越大。 展开更多
关键词 铁道隧道 渣土改良 试验研究 开挖稳定性 全风化岩层 泡沫比
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不同埋深盾构隧道开挖面稳定问题数值模拟 预览 被引量:4
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作者 孙潇昊 缪林昌 林海山 《东南大学学报:自然科学版》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期164-169,共6页
通过对照物理模型试验,采用二维颗粒流程序(PFC2D)对不同埋深和不同密度条件下的盾构掘进过程进行数值模拟,从而分析开挖面前方土体破坏机理.首先通过研究支护力和地表沉降的变化规律,将模型箱试验结果和数值模拟结果进行对比分析... 通过对照物理模型试验,采用二维颗粒流程序(PFC2D)对不同埋深和不同密度条件下的盾构掘进过程进行数值模拟,从而分析开挖面前方土体破坏机理.首先通过研究支护力和地表沉降的变化规律,将模型箱试验结果和数值模拟结果进行对比分析,分别确定了极限支护力;利用二维颗粒流程序对土拱效应进行研究,揭示了开挖面前方土体的失稳破坏机理.结果表明,支护力和地表沉降的变化规律都可分为2个阶段,且不受埋深条件的影响;发生局部失稳破坏后,土拱继续向上发展最终导致整体失稳破坏;埋深比较小时,未能形成土拱,而埋深比较大时,滑动区与土拱区随埋深比的增大而增大.数值模拟结果与模型箱试验结果基本一致,验证了采用纵面进行颗粒流模拟的可行性,因此可利用PFC2D进行深入颗粒流模拟. 展开更多
关键词 盾构隧道 不同埋深 开挖稳定性 颗粒流模拟
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考虑孔隙水压力影响的深埋盾构隧道开挖面稳定性分析 被引量:3
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作者 谢晓锋 吴秋红 刘恺 《公路交通科技》 CSCD 北大核心 2017年第7期94-100,共7页
对均质土体中开挖的深埋盾构隧道,基于对数螺旋破坏机制和线性Mohr-Coulomb强度准则,将孔隙水压视为作用在土体骨架上的外力,采用极限分析法推导了其开挖面支护力的表达式,依据“穷举法”原理并编制数值优化程序,求得了特定参数下盾构... 对均质土体中开挖的深埋盾构隧道,基于对数螺旋破坏机制和线性Mohr-Coulomb强度准则,将孔隙水压视为作用在土体骨架上的外力,采用极限分析法推导了其开挖面支护力的表达式,依据“穷举法”原理并编制数值优化程序,求得了特定参数下盾构隧道开挖面的上限解,最后分析了支护力随各参数的响应规律。研究结果表明:孔隙水压力系数、地下水位高度、隧道洞径和土体重度的增加不利于开挖面的稳定,而黏聚力和内摩擦角的增加则对开挖面的稳定性起有利作用。该计算方法能快速获得富水风险地区稳定隧道开挖面所需的支护力和潜在破坏范围,对风险地区的盾构隧道施工与事故防治具有一定参考价值。 展开更多
关键词 隧道工程 深埋盾构隧道 极限分析法 开挖稳定性 孔隙水压力
浅埋盾构隧道开挖面失稳发展过程模型试验 预览 被引量:1
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作者 唐晓武 李姣阳 +4 位作者 邹金杰 赵宇 甘鹏路 刘维 潘乘浪 《浙江大学学报:工学版》 CSCD 北大核心 2017年第5期863-869,共7页
为了研究开挖面支护力、地层变形规律和开挖面失稳发展过程,利用对称性,采用半隧道模型,进行不同支护板后退速率下的4组试验.结果表明,支护板后退速率影响支护力和地层变形数值,而不影响其发展规律.随着支护板位移增大,支护力快速下降... 为了研究开挖面支护力、地层变形规律和开挖面失稳发展过程,利用对称性,采用半隧道模型,进行不同支护板后退速率下的4组试验.结果表明,支护板后退速率影响支护力和地层变形数值,而不影响其发展规律.随着支护板位移增大,支护力快速下降到最小值,接着上升到稳定值.相应地,开挖面失稳发展依次经历局部剪切带、闭合剪切带、贯穿剪切带3个阶段.与理论模型的对比发现,机动场模型处于闭合剪切带阶段,得到的支护力更接近于最小支护力;楔形体模型处于贯穿剪切带阶段,得到的支护力更接近于稳定支护力. 展开更多
关键词 开挖稳定性 失稳模式 剪切带 支护板后退速率
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大断面矩形顶管隧道开挖面土体稳定性研究 被引量:1
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作者 许有俊 梁玮真 +2 位作者 刘忻梅 崔广琴 白雪光 《现代隧道技术》 CSCD 北大核心 2017年第5期70-77,85共9页
文章以采用土压平衡矩形顶管法施工的内蒙古科技大学地下通道为背景,采用理论分析、数值模拟、现场监控量测等手段,对砂砾石地层条件下矩形顶管开挖面的主动和被动破坏规律进行了研究,主要得到了以下结论:(1)考虑顶管隧道开挖面... 文章以采用土压平衡矩形顶管法施工的内蒙古科技大学地下通道为背景,采用理论分析、数值模拟、现场监控量测等手段,对砂砾石地层条件下矩形顶管开挖面的主动和被动破坏规律进行了研究,主要得到了以下结论:(1)考虑顶管隧道开挖面为矩形断面的特点,建立梯形楔体计算模型,推导出开挖面主动破坏时的极限支护应力计算公式并应用于实际工程,采用该公式计算得到的极限支护压力与数值模拟计算结果相差较小,两种研究方法得到了相互验证;(2)采用FLAC^3D数值模拟得到的地表沉降槽与实测地表沉降槽形态基本相似,近似服从正态分布,且地表沉降值基本接近;(3)随着支护应力比的减小,开挖面塑性区逐渐由开挖面前方向斜上方发展,当支护应力比为0.165时,开挖面前方土体水平位移骤然增加,开挖面塑性区延伸至地表,土体丧失整体稳定性,发生主动破坏,且从开挖面失稳后地表塑性区扩展形态来看,基本接近梯形楔形体形状,从而验证了解析公式计算模型的合理性;(4)随着支护应力比的增大,开挖面前方土体塑性区自开挖面顶部向地表斜上方延伸,当支护应力比为3.0时,塑性区发展至地面,此时土体失稳,发生被动破坏,其塑性区范围远小于主动破坏时的塑性区。 展开更多
关键词 矩形顶管 砂砾石地层 开挖稳定性 数值模拟 支护力
泥水盾构泥膜渗透性及其对开挖面稳定性影响 被引量:3
15
作者 陈仁朋 尹鑫晟 +2 位作者 李育超 孟凡衍 亓帅 《岩土工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期2102-2108,共7页
泥膜是维持泥水盾构开挖面稳定的关键因素。通过渗透柱试验研究了加压泥浆向砂土渗透、并在砂土表面形成泥膜的行为,获得了泥膜渗透性与时间的关系。结果显示泥水盾构在开挖时,由于刀盘不断切削泥膜,开挖面上只能形成微透水的泥膜;当拼... 泥膜是维持泥水盾构开挖面稳定的关键因素。通过渗透柱试验研究了加压泥浆向砂土渗透、并在砂土表面形成泥膜的行为,获得了泥膜渗透性与时间的关系。结果显示泥水盾构在开挖时,由于刀盘不断切削泥膜,开挖面上只能形成微透水的泥膜;当拼装管片时,刀盘停止转动,开挖面上则会形成难透水的泥膜。建立了在开挖面上设置微透水的泥膜的二维数值模型,通过瞬态渗流分析获得土体孔压的最大值。根据地层孔压计算了失稳区域内的渗透力,获得了不同泥浆压力下在泥膜表面和地层中的分配比例。当有效泥浆压力越大,孔压在泥膜和失稳区以外地层的下降幅度就越大,对维持开挖面稳定的贡献越小。基于极限平衡法,提出了泥水盾构开挖面极限泥浆压力的计算方法,结果显示目前工程中采用的方法高估了开挖面极限泥浆压力。 展开更多
关键词 泥水盾构 泥浆渗透 泥膜 渗透力 开挖稳定性
黏土地层盾构隧道开挖面稳定性的离心模型试验研究 预览 被引量:1
16
作者 徐佳伟 《路基工程》 2017年第5期100-105,共6页
在盾构施工过程中,软黏土地层开挖面的变形机理和稳定性研究仍处于经验阶段。利用离心模型试验,研究了上海黏土地层盾构开挖面稳定性问题。试验分析了盾构开挖过程中开挖面前方土体土压力的变化规律和支护应力与地表沉降的关系。给出了... 在盾构施工过程中,软黏土地层开挖面的变形机理和稳定性研究仍处于经验阶段。利用离心模型试验,研究了上海黏土地层盾构开挖面稳定性问题。试验分析了盾构开挖过程中开挖面前方土体土压力的变化规律和支护应力与地表沉降的关系。给出了主被动破坏的极限支护应力值以及施工参考范围,这对黏土地层盾构开挖面稳定性控制至关重要。 展开更多
关键词 开挖稳定性 离心模型试验 上海黏土 土压力 极限支护应力
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盾构隧道开挖面极限支护压力研究
17
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》 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... 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 开挖稳定性 上覆土压力 极限支护压力
类矩形盾构土体开挖与切削数值模拟分析研究
18
作者 唐涛 丁文其 +2 位作者 黄德中 谢东武 李培楠 《现代隧道技术》 CSCD 北大核心 2016年第S1期201-208,共8页
随着大城市地下空间的日益饱和,类矩形盾构在地下空间利用率和对周围环境影响方面的优势得以凸显,越来越受重视。然而类矩形盾构在实际的设计与施工中却面临着盾构推进控制、开挖面稳定、同步注浆机理及工艺、软弱土层处理改良等诸多难... 随着大城市地下空间的日益饱和,类矩形盾构在地下空间利用率和对周围环境影响方面的优势得以凸显,越来越受重视。然而类矩形盾构在实际的设计与施工中却面临着盾构推进控制、开挖面稳定、同步注浆机理及工艺、软弱土层处理改良等诸多难点,且目前国内缺乏相应研究。文章结合宁波地铁3号线类矩形盾构试验段工程,根据国内外相关技术研究现状,结合理论分析并通过数值模拟手段,对类矩形盾构隧道的开挖施工进行了综合分析研究,研究包括离散元的切削分析与有限元的开挖模拟分析;总结了环境影响规律,提出了有效的控制措施,可为今后类矩形盾构隧道在宁波乃至全国范围内轨道交通工程中的应用提供技术支持。 展开更多
关键词 类矩形盾构 离散元方法 有限元开挖模拟 开挖稳定性 数值分析
突变地质界面盾构隧道开挖面极限支护压力研究 预览 被引量:2
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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 开挖稳定性 极限支护压力 梯形棱柱体极限平衡模型
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地表超载对盾构隧道开挖面稳定性的影响 被引量:1
20
作者 凌同华 朱亮 +1 位作者 黄阜 刘伟宏 《中外公路》 北大核心 2015年第5期217-221,共5页
开挖面的稳定性在盾构隧道修建过程中起着举足轻重的作用,同时也是岩土工程领域研究的重点与难点。该文运用三维有限差分软件FLAC模拟隧道开挖过程,求出开挖面极限支护压力,并与极限平衡法理论解对比分析;将地表超载等效为竖向均布荷载... 开挖面的稳定性在盾构隧道修建过程中起着举足轻重的作用,同时也是岩土工程领域研究的重点与难点。该文运用三维有限差分软件FLAC模拟隧道开挖过程,求出开挖面极限支护压力,并与极限平衡法理论解对比分析;将地表超载等效为竖向均布荷载作用于数值计算模型中,将地表划分为6个加载区,基于不同的荷载施加区来探究它对隧道开挖面稳定性的影响;自定义超载主要影响区作进一步研究。在实际施工过程中,地表超载(地上建筑物和构筑物等)具有一定的特殊性,掌握地表超载对隧道开挖面稳定性的影响规律能很好地提高地下工程的安全性与经济性。 展开更多
关键词 地表超载 盾构隧道 开挖稳定性 极限平衡法 数值模拟
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