盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定性的數(shù)值模擬研究.pdf

1、盾構(gòu)法憑其自身的優(yōu)勢(shì)，成為目前最主要的隧道施工方法，其中土壓平衡式盾構(gòu)的使用較為廣泛。盾構(gòu)施工中，由于土層條件和掘進(jìn)參數(shù)的復(fù)雜多變，使得實(shí)際施工中開挖面支護(hù)力的波動(dòng)較大，所以研究開挖面支護(hù)應(yīng)力變化引起的土體變形規(guī)律和開挖面失穩(wěn)破壞狀態(tài)進(jìn)而確定保持開挖面穩(wěn)定的極限支護(hù)應(yīng)力有重要的實(shí)際工程意義。 本文針對(duì)如上所述，主要進(jìn)行了以下研究工作： 1.闡述盾構(gòu)法施工原理，并介紹開挖對(duì)周圍土體的擾動(dòng)機(jī)理，揭示了確定開挖面極限支護(hù)力、保

2、持開挖面穩(wěn)定的重要意義。 2.針對(duì)研究問題的特點(diǎn)和要求確定計(jì)算程序，選擇合適的土體本構(gòu)模型，設(shè)計(jì)研究開挖面穩(wěn)定性的數(shù)值模擬方案。 3.分別建立砂土、粘土地層的數(shù)值計(jì)算模型，分析開挖面支護(hù)力大小對(duì)土體變形的影響規(guī)律，并結(jié)合穩(wěn)定理論確定開挖面極限最小支護(hù)力。另外，著重分析開挖面支護(hù)力不足引起的地表沉降規(guī)律，并描述了開挖面失穩(wěn)破壞后土體變形及塑性區(qū)發(fā)展情況。 4.對(duì)隧道埋深、直徑及土層材料對(duì)開挖面極限支護(hù)力、地表沉降規(guī)