浅覆地层盾构开挖面被动破坏极限支护力及破坏模式研究

论文摘要

浅覆地层盾构掘进时支护力过大极易导致开挖面前方土体发生被动破坏,造成地表隆起。基于筒仓理论,通过优化传统三维楔形体模型,建立楔形块+倒棱台的土体被动破坏三维计算模型（修正三维楔形体模型）,并推导被动极限支护力计算公式;对不同埋深下滑动破裂角β分析研究;采用有限元分析软件MIDAS-GTS对盾构隧道开挖面的被动破坏进行模拟,揭示被动破坏支护力变化规律及破坏模式。结果表明:本文研究计算模型更符合开挖面土体被动破坏模式;通过对破裂角β分析,解析土体被动破坏时其最优解30°左右;在浅覆盾构开挖面中,揭示S/（γD）受土体内摩擦角φ、埋深比K的影响,文中S/（γD）随内摩擦角φ的增大呈非线性增加,埋深比K越大,其幅度越明显;破坏模式分析中,K越小,土体位移变形对S/（γD）越敏感,越容易发生开挖面被动破坏;发生被动破坏时,土体纵向位移变形大于横向位移变形。

论文目录

• 引言
• 1 盾构开挖面被动极限支护压力分析
•   1.1 建立极限平衡计算模型
•   1.2 盾构开挖面被动破坏支护力极限值公式推导
• 2 工程实例模拟分析
•   2.1 工程概况
•   2.2 滑动破裂角分析
•   2.3 数值模拟
• 3 开挖面被动支护力及破坏模式分析
•   3.1 极限平衡法计算被动破坏支护力分析
•   3.2 支护力对开挖面土体位移影响
•   3.3 开挖面被动破坏模式分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 宋洋,张维东,王贺平,刘昕

关键词: 盾构开挖面,被动破坏极限支护力,数值模拟,破坏模式

来源: 防灾减灾工程学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 铁路运输,公路与水路运输

单位: 辽宁工程技术大学建筑与交通学院,辽宁工程技术大学土木工程学院

基金: 国家自然基金（5150412,51174268）,辽宁省教育厅一般项目（LJYL057）资助

分类号: U455.43;U231.3

DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2019.05.007

页码: 748-754

总页数: 7

文件大小: 1375K

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