考虑黏土强度各向异性的隧道掌子面下限支护压力分析

作者：王凌; 张跃明; 钟久强; 罗如平

来源：华东交通大学学报, 2022, 1-7.

DOI：10.16749/j.cnki.jecjtu.20220314.004

• 掌子面稳定
• 下限支护压力
• 各向异性
• 有限单元极限分析

掌子面稳定支护压力的确定是保证隧道正常施工及周边环境安全的关键,目前相关研究多基于各向同性土体假定,忽略了土体强度各向异性的影响。基于有限单元极限分析软件OptumG3,介绍了一种考虑土体强度各向异性的掌子面稳定下限支护压力分析模型,并通过案例对比分析验证了模型的有效性。在此基础上,对强度各向异性黏土地层中掌子面稳定下限支护压力进行了参数敏感性分析,并给出了相应经验计算方法。研究结果表明:掌子面承载力系数N_c、N_γ与隧道埋深比C/D分别呈指数函数及线性函数关系;强度各向异性地层中N_c修正系数r_e主要受土体抗剪强度比k影响,二者符合幂函数关系,而N_γ则不受土体抗剪强度比k影响;强度各向同性及异性地层中掌子面前端土体破坏形态较为一致,均为“烟囱型”,但其分布范围有所不同,各向同性地层中土体破坏面分布范围更大。

• 出版日期2022-3-16
• 单位广州地铁设计研究院股份有限公司; 华东交通大学