考虑土体剪胀性的富水盾构隧道掌子面支护反力非线性上限解

• 作者: 凌涛 张佳华
• 来源期刊: 铁道科学与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 隧道掌子面 极限分析 非关联流动法则 孔隙水 支护反力
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 桥梁隧道与结构
• 页码范围: 1219-1227
• 页数: 9页
• 分类号: TD315
• 字数: 4012字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20190698

摘要

考虑土体剪胀性和孔隙水效应,在非线性破坏准则下研究盾构隧道掌子面的稳定性.利用极限分析上限法构建盾构隧道掌子面的对数螺旋曲线破坏机构,根据虚功率原理推导掌子面支护反力的解析解,利用序列规划算法得到了支护反力的最优解.研究结果表明,假定土体服从相关联流动法则,会明显低估支护反力,相对误差可达到29％.不考虑孔隙水效应,会显著低估支护反力,相对误差可达到56％.此外,土体剪胀系数以及孔隙水压力系数对掌子面的破坏范围也有显著影响.建议在计算盾构掘进推力时,应该考虑土体的剪胀性、破坏准则的非线性以及孔隙水效应,否则会造成结果严重偏小而导致掌子面发生坍塌破坏.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	凌涛		41	26	3.0	4.0
2	张佳华	湖南科技大学南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室煤矿安全开采技术湖南省重点实验室	16	9	2.0	2.0