渗透力对新奥法隧道掌子面稳定性的影响

渗透力对新奥法隧道掌子面稳定性的影响

论文摘要

因实际掌子面没有支护力,用支护力反映新奥法隧道掌子面稳定性存在缺陷,为此,提出用虚拟支护力表示。在分析渗流场基础上,结合强度折减法和极限分析上限法,推导存在渗透力的掌子面稳定安全系数公式,并应用于实际隧道工程;分析水位高度、帷幕注浆长度等参数对渗透力与掌子面稳定性影响的规律;最后对孔隙水压力与渗透力进行计算。研究结果表明:随着水位升高,单位平均渗透力增大,掌子面安全系数呈负指数降低;若仅考虑水平渗透力而忽略竖向渗透力,则所得结果偏不安全;帷幕注浆的安全系数比无注浆时的高,但渗透力比无注浆的大;随着掌子面前方帷幕注浆长度增加,水平渗透力减小,而竖向渗透力增加,安全系数略微减小;减小台阶开挖高度,可以提高掌子面的稳定性;随着黏聚力和内摩擦角增大,掌子面稳定安全系数提高,但增加梯度减小。

论文目录

  • 1 渗透力的确定方法
  • 2 掌子面稳定的极限分析法
  •   2.1 新奥法隧道掌子面稳定分析原理
  •   2.2 虚拟支护力公式
  •   2.3 强度折减法
  •   2.4 掌子面稳定安全系数
  • 3 实施案例
  •   3.1 固定常水位下安全性分析
  •   3.2 不同水位下安全性分析
  •   3.3 掌子面开挖高度的影响
  •   3.4 黏聚力的影响
  •   3.5 内摩擦角的影响
  •   3.6 超前帷幕注浆影响
  •   3.7 讨论
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 黄戡,安永林,岳健,曾贤臣,李佳豪,张艺杰,王栋

    关键词: 隧道工程,掌子面稳定性,渗透力,极限分析法,强度折减法,帷幕注浆

    来源: 中南大学学报(自然科学版) 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 长沙理工大学土木工程学院,湖南科技大学岩土工程稳定控制与健康监测湖南省重点实验室,湖南科技大学土木工程学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51408216,51308209),中国国家留学基金资助资助(201908430109),湖南省教育厅科学研究重点项目(18A127),长沙理工大学“双一流”科学研究国际合作拓展项目(2018IC19),长沙理工大学土木工程优势特色重点学科创新性项目(18ZDXK05)~~

    分类号: U455.7

    页码: 1221-1228

    总页数: 8

    文件大小: 886K

    下载量: 157

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