膨脹性巖土盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定性分析.pdf

1、目前關(guān)于盾構(gòu)的施工工藝與機(jī)械技術(shù)研究已成為工程領(lǐng)域的一個(gè)重要方向，而開挖面的穩(wěn)定性研究是其中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。合理的開挖面支護(hù)力設(shè)計(jì)，不僅能保證盾構(gòu)掘進(jìn)的順利進(jìn)行，也能減少施工對(duì)周邊地層及建筑物的影響。在我國(guó)，膨脹巖土分布非常廣泛，由于土體膨脹引發(fā)的工程問題也層出不窮，因此對(duì)膨脹巖土中盾構(gòu)開挖面穩(wěn)定性分析顯得尤為重要。
　　論文在總結(jié)既有研究成果的基礎(chǔ)上，通過極限平衡法與數(shù)值模擬等方法，圍繞膨脹性巖土與非膨脹性巖土開挖面穩(wěn)定性展開對(duì)

2、比分析，主要工作內(nèi)容及結(jié)果如下：
　?。?）選用有限元軟件Abaqus進(jìn)行數(shù)值模擬分析。通過設(shè)計(jì)模擬方案與已有文獻(xiàn)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證用此軟件分析隧道開挖面穩(wěn)定性的可行性。分別建立不考慮膨脹性巖土和考慮膨脹性巖土的隧道開挖模型，通過不斷減小開挖面支護(hù)力，得到相應(yīng)的開挖面中心點(diǎn)水平位移及對(duì)應(yīng)的地表沉降。通過分析中心點(diǎn)的水平位移隨開挖面支護(hù)力變化的規(guī)律求得極限最小支護(hù)力。對(duì)隧道進(jìn)行敏感性參數(shù)分析，討論埋深、土體彈性模量及黏聚力對(duì)不考慮膨脹性

3、巖土開挖面極限支護(hù)力的影響。對(duì)膨脹性巖土中膨脹系數(shù)的取值進(jìn)行初步探討，并分析含水率變化和土體含水率變化范圍對(duì)膨脹性巖土開挖面極限支護(hù)力的影響。
　?。?）對(duì)已有楔形體模型進(jìn)行歸納總結(jié)，利用極限平衡方法推導(dǎo)極限最小支護(hù)力的計(jì)算公式，并對(duì)各參數(shù)作簡(jiǎn)要計(jì)算分析。提出考慮巖土膨脹性條件下的簡(jiǎn)化三維楔形體模型，并對(duì)其中各參數(shù)作修正，推導(dǎo)出膨脹性巖土條件下最小支護(hù)力計(jì)算公式。兩公式對(duì)比得出巖土的膨脹性不利于開挖面的穩(wěn)定性。
　?。?）結(jié)