盾构隧道泥水劈裂三维数值模拟

摘要：

泥水盾构法是一种重要的隧道施工方法,在复杂工程条件下易发生泥水劈裂破坏,目前国内外对泥水劈裂机理的研究还没有十分有效的方法.发展了基于弥散裂缝模型和流体体积法的泥水劈裂三维数值算法,自主研发了相应的有限元计算程序,开展了盾构隧道泥水劈裂的三维数值模拟,研究了盾构隧道泥水劈裂形态、劈裂过程及其引起的地层位移变化,对比分析了土体黏聚力、内摩擦角、弹性模量和隧道尺寸对泥水劈裂形态及劈裂压力的影响.结果表明,劈裂面扩展至地表后,将在盾构机顶部土层内形成下窄上阔的梯形状块体,地层隆起变形主要发生在该块体内.相较于中小直径隧道,大直径隧道的劈裂路径更短,且启裂之后更容易扩展,劈裂风险更高.

关键词：盾构隧道、泥水劈裂、有限元、劈裂扩展、劈裂压力

所属期刊栏目：43

分类号：TU461;U45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点研发计划项目;国家自然科学基金青年科学基金项目

在线出版日期：2021-08-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1399-1407,后插5