盾构隧道开挖面稳定数值模拟研究.PDF

节选段落一：
浙江省水利河口研究院 ,浙江 杭州 310020)
摘 　要 :盾构隧道施工中 ,开挖面稳定是保证掘进顺利进行的关键 ,本文利用能够考虑大变形破坏的拉格
朗日有限差分计算程序 ,对砂土地层盾构施工中的开挖面稳定问题进行了数值模拟 ,并与前人离心试验研究
结果进行了比较分析 ,证明了数值模拟在研究盾构隧道开挖面稳定方面的可行性及其具有的优势 ,为盾构隧
道施工中开挖面稳定问题研究提供建议。


节选段落二：
(1) 开挖面支护压力大小与开挖面前方土体
水平位移关系如图 3 所示 ,随着开挖面支护压力的
减小 ,开始时 ,开挖面的水平位移不受到应力释放
的影响 ,当支护压力减小到一定程度时 ,开挖面前
方土体水平位移量随着支护压力的减小而逐渐线
性增加 ,当支护应力减小到某一值时 ,位移量急剧
减小 ,此时可认为开挖面上所施加的支护压力即为
极限最小支护压力。
(2) 离心试验结束后 ,通过逐层开挖方法确定
的破坏面的形式如图 4 所示 ,开挖面失稳破坏形状
为烟囱状 ,在开挖面前方为楔型状 ,上方区域表现
为筒仓状。


节选段落三：
由开挖面支护压力与地表沉降关系曲线 (图
7)可知 ,在开挖面极限支护压力大于极限最小支护
压力之前 ,开挖面支护压力的减小引起的地表沉降
值非常小 ( < 2 mm) ,且最大沉降量发生在开挖面
前方 3m 左右。
由数值模拟所得开挖面失稳后的开挖面周围
土体位移等值线图 7 可得 ,开挖面失稳破坏模式与
离心试验结果 (图 4)非常相似 ,开挖面失稳破坏形
状都呈现为烟囱状 ,同时 ,由图 7 可看出 ,开挖面破
坏发展由隧道顶部逐渐往地表面发展 ,当埋深较大
时 ,其沉陷在地表面表现不明显。