膨脹性巖土盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定性分析.pdf

1、目前關(guān)于盾構(gòu)的施工工藝與機(jī)械技術(shù)研究已成為工程領(lǐng)域的一個重要方向，而開挖面的穩(wěn)定性研究是其中的一項關(guān)鍵技術(shù)。合理的開挖面支護(hù)力設(shè)計，不僅能保證盾構(gòu)掘進(jìn)的順利進(jìn)行，也能減少施工對周邊地層及建筑物的影響。在我國，膨脹巖土分布非常廣泛，由于土體膨脹引發(fā)的工程問題也層出不窮，因此對膨脹巖土中盾構(gòu)開挖面穩(wěn)定性分析顯得尤為重要。
　　論文在總結(jié)既有研究成果的基礎(chǔ)上，通過極限平衡法與數(shù)值模擬等方法，圍繞膨脹性巖土與非膨脹性巖土開挖面穩(wěn)定性展開對

2、比分析，主要工作內(nèi)容及結(jié)果如下：
　?。?）選用有限元軟件Abaqus進(jìn)行數(shù)值模擬分析。通過設(shè)計模擬方案與已有文獻(xiàn)進(jìn)行對比，驗證用此軟件分析隧道開挖面穩(wěn)定性的可行性。分別建立不考慮膨脹性巖土和考慮膨脹性巖土的隧道開挖模型，通過不斷減小開挖面支護(hù)力，得到相應(yīng)的開挖面中心點水平位移及對應(yīng)的地表沉降。通過分析中心點的水平位移隨開挖面支護(hù)力變化的規(guī)律求得極限最小支護(hù)力。對隧道進(jìn)行敏感性參數(shù)分析，討論埋深、土體彈性模量及黏聚力對不考慮膨脹性

3、巖土開挖面極限支護(hù)力的影響。對膨脹性巖土中膨脹系數(shù)的取值進(jìn)行初步探討，并分析含水率變化和土體含水率變化范圍對膨脹性巖土開挖面極限支護(hù)力的影響。
　?。?）對已有楔形體模型進(jìn)行歸納總結(jié)，利用極限平衡方法推導(dǎo)極限最小支護(hù)力的計算公式，并對各參數(shù)作簡要計算分析。提出考慮巖土膨脹性條件下的簡化三維楔形體模型，并對其中各參數(shù)作修正，推導(dǎo)出膨脹性巖土條件下最小支護(hù)力計算公式。兩公式對比得出巖土的膨脹性不利于開挖面的穩(wěn)定性。
　　（3）結(jié)