考虑孔隙水压力和非线性M-C准则的深埋隧道掌子面稳定性分析

论文摘要

针对深埋盾构隧道掌子面的稳定性研究,构建了二维有限平动刚性多块体破坏模式,在极限分析上限定理的框架内,基于非相关联流动法则,采用非线性M-C破坏准则并考虑孔隙水压力作用下研究掌子面的稳定性。通过理论分析得到了支护力的求解公式,利用数值软件MATLAB对极限支护力进行优化可得到支护力的上限解,将本文方法和既有方法得到的极限支护力进行对比,本文方法的上限解和既有方法的差值范围为-0.62%～-4.56%,验证了本文方法的有效性。分析各参数对深埋隧道掌子面极限支护力的影响规律,结果表明:掌子面的极限支护力随着孔隙水压力系数ru、非线性系数m、拉应力σt、重度γ的增大而增大,随着初始黏聚力c0、剪胀系数ζ的增大而减小。本文方法可为深埋盾构隧道掌子面的支护力设计提供重要的参考价值。

论文目录

• 1 概述
• 2 掌子面破坏模式的构建
•   2.1 破坏模式构建
•   2.2 非线性M-C准则
•   2.3 计算过程
•   2.4 极限支护力上限解的优化
• 3 合理性验证
• 4 参数影响分析
•   4.1 极限支护力随孔隙水压力系数的变化关系
•   4.2 极限支护力随内摩擦角的变化关系
•   4.3 极限支护力随初始黏聚力的变化关系
•   4.4 极限支护力随拉应力的变化关系
•   4.5 极限支护力随重度的变化关系
•   4.6 极限支护力随剪胀系数的变化关系
• 5 结语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李姝,吕城

关键词: 深埋隧道,掌子面,极限支护力,极限分析

来源: 公路 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 四川水利职业技术学院,西南交通大学土木工程学院

分类号: U455.43

页码: 322-327

总页数: 6

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