基于流-固耦合的盾构隧道开挖面稳定性研究

• 作者: 康志军 李金龙 谭勇
• 来源期刊: 隧道建设（中英文）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 盾构隧道 开挖面稳定 流-固耦合 支护压力 地层变形 孔隙水压力
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 研究与探索
• 页码范围: 1287-1295
• 页数: 9页
• 分类号: U435
• 字数: 6460字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3973/j.issn.1672-741X.2017.10.012

摘要

利用FLAC3D建立三维数值模型,对考虑完全流-固耦合效应的盾构隧道开挖面失稳过程进行模拟和验证,并进一步分析水位高度、渗流时间对开挖面变形、地表沉降和孔隙水压力的影响.研究表明:开挖面变形随支护压力比的减小经历3个阶段的变化,且与土体塑性区的发展密切相关;相比于无水状态,考虑流-固耦合效应的开挖面稳定性显著降低,随水位的升高、渗流时间的增大,开挖面发生失稳破坏的支护压力比明显增大;支护压力比(表征支护压力)的减小将导致开挖面前方一定范围的孔隙水压力减小,靠近开挖面的孔隙水压力受扰动程度加剧,形成“漏斗状”的影响区;开挖面失稳导致土体位移场延伸至地表,引起地表产生明显的沉降变形,在不同的变形阶段开挖面中心点位移与最大地表沉降分别呈抛物线相关和线性相关.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	谭勇	同济大学土木工程学院地下建筑与工程系	19	239	8.0	15.0
2	李金龙	同济大学土木工程学院地下建筑与工程系	1	9	1.0	1.0