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摘要
为了计算高水压条件下开挖面有效支护力，评估盾构掘进的安全性，在极限分析上限理论框架下，构建了开挖面三维曲线圆锥主动破坏机构。首先，采用切线法将非线性强度准则线性化，并引入经验水头公式描述开挖面附近水头分布；其次，提出一种水平分层积分法来计算渗透力功率，建立了考虑渗流效应的功率平衡方程；第三，求解了盾构土仓内有效应力目标函数，采用序列二次优化算法优化目标函数，求得了支护力的最优上限解；最后，通过对比，验证了本文计算结果的合理性和正确性，分析了非线性系数和水位高度对有效支护力的影响。研究结果表明：在渗流条件下，非线性系数和单轴抗拉强度对开挖面稳定性的影响不利，初始黏聚力增大有利于开挖面的稳定，水头差对支护力具有显著的影响。
- 出版日期2022-5-6
- 单位中南大学; 湖南省宏尚检测技术股份有限公司; 中交四航局第一工程有限公司; 土木工程学院
