高水压条件下泥水盾构开挖面稳定离心模型试验研究

• 作者: 丁菲 李兴高 袁大军 郑浩田 金大龙
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 高水压 盾构隧道 泥水支护 开挖面稳定 离心模型试验
• 年，卷（期）: 2019,（9）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 1653-1660
• 页数: 8页
• 分类号: TU432
• 字数: 4423字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11779/CJGE201909009

摘要

开挖面稳定是越江跨海盾构隧道工程安全的关键,尤其是高水压条件下,开挖卸荷导致开挖面稳定控制更加困难.以越江跨海盾构隧道为背景,研制了一套包含材料和设备的高水压泥水支护形式的开挖面稳定模拟试验装置,通过大型离心模型试验研究了高水压下开挖面坍塌失稳破坏模式和土、水应力变化规律.研究结果表明:①高水压条件下开挖面失稳具有突发性,土体呈现由局部-整体形式急速发展破坏,极小的泥水压力变化幅度即可导致土体迅速发展为整体破坏并传至地表,失稳过程中可观测到滑移倾角减小、破坏范围扩张;②随着泥浆压力的降低,开挖面前方土压力呈现先减小后增大最终趋于稳定值,开挖面失稳可以划分为微观变形、局部破坏、土拱形成、整体失稳四个阶段;③开挖面发生主动破坏时,孔隙水压会发生突然降低现象,这是由于高应力条件下密砂具有剪胀效应,从而引起负孔压导致孔隙水压力急剧下降.这种孔压波动会对开挖面失稳带来不利影响,加速开挖面失稳进程、导致失稳区域的扩大.研究成果对越江海水下隧道工程具有指导意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李兴高	北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室	58	1088	16.0	32.0
5	袁大军	北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室	49	892	15.0	29.0
9	金大龙	北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室	7	28	3.0	5.0
13	郑浩田	北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室	1	0	0.0	0.0