砂层中盾构隧道开挖面稳定性物理模型试验

作     者：吕玺琳 赵庾成 曾盛 LÜXilin;ZHAO Yucheng;ZENG Sheng

作者机构：同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 同济大学地下建筑与工程系上海200092 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(42172300) 

出 版 物：《隧道与地下工程灾害防治》 (Hazard Control in Tunnelling and Underground Engineering)

年 卷 期：2022年第4卷第3期

页      码：67-76页

摘      要：根据盾构隧道施工的特点并考虑水力条件变化情况,设计砂层中盾构隧道面失稳破坏物理模型试验装置。通过控制刚性支护面平移实现开挖面变形加载,量测开挖面前方土压力变化情况,并对试验过程拍摄的高精度数字图像进行图形处理追踪开挖面失稳破坏过程。开展11组物理模型试验,探讨各向同性、各向异性地层和地下水渗流条件下开挖面失稳破坏机理,得出维持开挖面稳定性的极限支护压力。研究结果表明:随着开挖面变形增大,支护压力先急速减小后趋于稳定,开挖面破坏状态呈楔形滑动块体加上方柱体的破坏模式;各向异性地层中,极限支护压力随沉积方向变化,开挖面前方地层破坏区域高度和宽度略有差异;渗流条件下,地下水渗流导致极限支护压力明显提高,开挖面破坏状态时楔形体滑动面与水平向夹角变小,破坏范围增大。

主 题 词：盾构隧道 开挖面稳定性 模型试验 各向异性 渗流 

学科分类：08[工学] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

D　O　I：10.19952/j.cnki.2096-5052.2022.03.05

馆 藏 号：203114508...