进尺对浅埋隧道掌子面稳定性及变形受力影响

进尺对浅埋隧道掌子面稳定性及变形受力影响

论文摘要

基于强度折减有限元法分析不同进尺对隧道掌子面稳定性和破坏形态的影响,研究不同进尺下掌子面变形形态、拱顶沉降特性、地表沉降槽形状,并揭示不同进尺下掌子面前方、进尺开挖段、支护段的应力传递路径、拱效应特征及应力演化过程。结果表明:进尺对稳定性的影响呈现非线性特征,整体上随着进尺的增大,稳定安全系数降低,塑性分布范围增大,位移影响范围增大,且从掌子面附近逐渐扩展到开挖段,位移矢量角呈现非线性增大,即竖向位移所占比重增加。掌子面前方及进尺开挖段均存在拱效应,竖向拱效应大于横向拱效应,水平拱效应最弱,应加强掌子面底部围岩的稳定和已支护段的强度;根据竖向应力距掌子面距离的不同,可以将其分为三个区段:掌子面附近为应力降低区,即卸荷区;掌子面前方一段距离为应力升高区,即应力承载区;掌子面较远处,为原岩应力区。

论文目录

  • 引言
  • 1 稳定性分析方法
  • 2 数值模型与分析工况
  • 3 数值模拟结果分析
  •   3.1 稳定安全系数
  •   3.2 围岩破坏形态
  •   3.3 掌子面变形形态
  •   3.4 拱顶沉降
  •   3.5 地表沉降槽形状
  •   3.6 掌子面应力传递路径
  •   3.7 掌子面中心线方向应力演化
  •   3.8 拱顶轴线方向应力演化
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 安永林,欧阳鹏博,岳健,胡文轩

    关键词: 隧道工程,掌子面稳定,进尺,坍方形态,强度折减法

    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: 公路与水路运输

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

    基金: 国家自然科学基金项目(51408216,51308209,41272324)资助

    分类号: U451

    DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2019.05.012

    页码: 787-794

    总页数: 8

    文件大小: 4122K

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