对向施工隧道贯通前开挖面稳定性上限有限元分析

论文摘要

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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。

论文目录

• 1 对向开挖面稳定性问题
•   1.1 力学模型
•   1.2 稳定性系数Ncr定义
• 2 对向开挖面稳定性上限有限元模型
•   2.1 对向开挖面稳定性UBFEM-RTME计算模型
•   2.2 参数选取
• 3 稳定性系数Ncr上限有限元分析
•   3.1 稳定性系数Ncr与开挖面间距比S/D
•   3.2 稳定性系数Ncr演化规律
•   3.3 稳定性系数Ncr对比分析
• 4 对向开挖面破坏模式及演化规律
•   4.1 典型破坏模式形态特征
•   4.2 对向开挖面破坏模式演化规律
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 孙雁军,阳军生,杨峰,罗静静

关键词: 对向施工,开挖面稳定性,上限有限元,刚体平动运动单元,稳定性系数,破坏模式,隧道

来源: 哈尔滨工程大学学报 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 中南大学土木工程学院,湖南省高速公路建设开发有限公司,中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室

基金: 国家自然科学基金项目(51878669)

分类号: U451

页码: 1290-1296

总页数: 7

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