浅埋大直径盾构隧道开挖面局部破坏的被动稳定性研究

作     者：刘庆 崔秀丽 秦鹏飞 LIU Qing;CUI Xiui;QIN Pengfei

作者机构：郑州工业应用技术学院河南新郑451100 郑州铁路职业技术学院郑州450010 

基　　金：河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室开放研究基金项目(LP2022011) 兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室开放基金项目(202112) 

出 版 物：《铁道标准设计》 (Railway Standard Design)

年 卷 期：2023年第67卷第11期

页      码：142-151,206页

摘      要：浅埋盾构隧道施工时开挖面极易发生被动破坏,而大直径盾构隧道开挖面的被动破坏更为复杂。利用极限分析上限法建立浅埋大直径盾构隧道开挖面被动稳定性分析的二维破坏机制,该机制考虑了仓内土压梯形分布和仰拱上方处开挖面局部破坏的影响,并提出开挖面局部被动破坏时的极限支护压力上限解。通过对计算结果的参数分析发现,无黏性土的开挖面极限支护压力是土体有效内摩擦角φ^(′)和归一化无量纲参数埋深比C/D的函数,同时φ^(′)和C/D对开挖面局部被动破坏的起点位置存在影响;而黏性土的开挖面极限支护压力是φ^(′)和C/D以及有效黏聚力c^(′)的函数,但是有效黏聚力c^(′)对极限支护压力的影响要小于φ^(′)和C/D的影响。将本文与已有上限解进行对比,验证了本文所提上限解的有效性,结果表明,本文的上限解能够预测开挖面任意深度处的局部被动破坏的通解,而已有上限解只是假定开挖面发生全局被动破坏的特解。最后,结合实际工程验证上限解的合理性,该计算方法能够合理评价浅埋大直径盾构隧道开挖面的被动稳定性。

主 题 词：盾构隧道 浅埋大直径盾构 支护压力 局部破坏 被动稳定性 上限法分析 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 0801[工学-力学类] 

D　O　I：10.13238/j.issn.1004-2954.202209240003

馆 藏 号：203124281...