渗透力对新奥法隧道掌子面稳定性的影响

• 作者: 安永林 岳健 张艺杰 曾贤臣 李佳豪 王栋 黄戡
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 隧道工程 掌子面稳定性 渗透力 极限分析法 强度折减法 帷幕注浆
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 地质工程·土木工程
• 页码范围: 1221-1228
• 页数: 8页
• 分类号: U495.2
• 字数: 4279字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2019.05.026

摘要

因实际掌子面没有支护力,用支护力反映新奥法隧道掌子面稳定性存在缺陷,为此,提出用虚拟支护力表示.在分析渗流场基础上,结合强度折减法和极限分析上限法,推导存在渗透力的掌子面稳定安全系数公式,并应用于实际隧道工程;分析水位高度、帷幕注浆长度等参数对渗透力与掌子面稳定性影响的规律;最后对孔隙水压力与渗透力进行计算.研究结果表明:随着水位升高,单位平均渗透力增大,掌子面安全系数呈负指数降低;若仅考虑水平渗透力而忽略竖向渗透力,则所得结果偏不安全;帷幕注浆的安全系数比无注浆时的高,但渗透力比无注浆的大;随着掌子面前方帷幕注浆长度增加,水平渗透力减小,而竖向渗透力增加,安全系数略微减小;减小台阶开挖高度,可以提高掌子面的稳定性;随着黏聚力和内摩擦角增大,掌子面稳定安全系数提高,但增加梯度减小.