盾构穿越软硬复合地层开挖面稳定性分析

• 作者: 周立基 张孟喜 王维 加武荣 张晓清
• 来源期刊: 上海大学学报（自然科学版）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 盾构隧道 上软下硬地层 开挖面稳定性 支护压力比 极限平衡
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Research Articles
• 页码范围: 1094-1105
• 页数: 12页
• 分类号: U25
• 语种: 中文
• DOI: 10.12066/j.issn.1007-2861.2228

摘要

盾构穿越复合地层尤其是上软下硬地层时,开挖面失稳形式多样、受力机理复杂,由于开挖面失稳而导致的工程灾害时有发生.依托佛莞城际铁路隧道工程,构建三维有限元数值模型并引入参数地层复合比对部分楔形体理论进行改进,分析盾构穿越上软下硬地层时不同地层复合比和软土内摩擦角对开挖面稳定性的影响.研究结果表明:盾构开挖面最大变形出现在软土区域中某个特定位置,与软土比例有关;开挖面位移随着支护压力的减小可分为缓慢增长、急剧增大、失稳破坏三个阶段,当支护压力比接近极限支护压力比时,开挖面变形将急剧增大;改进的部分楔形体模型理论解与数值模拟结果相吻合,该理论具有一定的合理性.研究成果可为类似地层隧道盾构施工提供一定的理论指导.