淺覆地鐵盾構(gòu)隧道地表隆起破壞模式與開挖面極限支護(hù)力研究.pdf

1、淺覆盾構(gòu)隧道開挖過程中的穩(wěn)定性問題一直是理論研究以及隧道設(shè)計(jì)和施工的重要研究方向。傳統(tǒng)的有限元法在進(jìn)行穩(wěn)定性分析時(shí)更注重發(fā)生穩(wěn)定性破壞的過程，而極限分析法直接把研究對(duì)象定位于發(fā)生穩(wěn)定性破壞的狀態(tài)。目前，采用極限分析上限法進(jìn)行隧道穩(wěn)定性分析主要有兩個(gè)方向，一是通過假定破壞區(qū)由剛性塊體組成的剛性滑塊上限法，另一種則是結(jié)合有限元法的極限上限有限元法。論文采用這兩種方法，從地表隆起破壞模式和開挖面極限支護(hù)力兩個(gè)方面，分析淺覆地鐵盾構(gòu)的穩(wěn)定性問題

2、。主要研究內(nèi)容如下:
　　 (1)基于假定的平面應(yīng)變情況下的淺覆盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定性破壞模式，構(gòu)建了與之相應(yīng)的速度場，應(yīng)用極限分析的上限法原理，通過編制的Matlab計(jì)算程序。對(duì)淺覆地鐵盾構(gòu)隧道的開挖面穩(wěn)定性問題進(jìn)行分析。
　　 (2)利用二維上限有限元計(jì)算程序，對(duì)建立的淺覆盾構(gòu)隧道穩(wěn)定性破壞模式進(jìn)行了分析，繪制了破壞情況下的網(wǎng)格變化圖。通過與平面應(yīng)變情況下的剛性塊體極限上限法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了兩種方法的一致性。<

3、br>　　 (3)將破壞模式拓展到三維立體空間，利用空間錐體的特性，構(gòu)建了三維空間情況下淺覆盾構(gòu)隧道的開挖面穩(wěn)定性破壞模式，利用編制的剛性滑塊上限法程序?qū)Ψ€(wěn)定性問題進(jìn)行了求解。
　　 (4)分別利用基于平面應(yīng)變的極限分析剛性滑塊上限法、三維剛性滑塊上限法、二維上限有限元法程序計(jì)算了長沙地鐵二號(hào)線淺覆土段盾構(gòu)開挖過程中的開挖面極限支護(hù)力，對(duì)土體破壞形式進(jìn)行了分析，并利用FLAC3D數(shù)值軟件對(duì)三維情況計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。