基于多切线技术的盾构隧道开挖面稳定性分析

作     者：钟军豪 CHIAN Siau Chen 李永鑫 刘明芳 陈明辉 吴振元 龙桂华 杨小礼 周德 ZHONG Junhao;CHIAN Siau Chen;LI Yongxin;LIU Mingfang;CHEN Minghui;WU Zhenyuan;LONG Guihua;YANG Xiaoli;ZHOU De

作者机构：中南大学土木工程学院湖南长沙410075 新加坡国立大学土木与环境工程系新加坡117576 合肥工业大学汽车与交通工程学院安徽合肥230009 深圳市市政工程总公司广东深圳518000 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2025年第47卷第1期

页      面：76-84页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(5210081105) 安徽省自然科学基金项目(2108085QE250) 湖南省研究生科研创新项目(CX20220239) 国家留学基金项目(国家建设高水平大学公派研究生项目) 

主　　题：开挖面稳定性 多切线技术 Power-Law准则 拉应力截断 极限分析 

摘      要：针对非线性条件下深埋隧道开挖面稳定性问题,采用多切线技术分段线性近似Power-Law(P-L)准则,基于极限分析上限定理,构建1种新的开挖面多曲线圆锥破坏机构,提出1种考虑拉应力截断Tensioncut-off(T-C)效应的开挖面稳定性理论计算方法。通过与既有文献结果对比,验证所提方法的可靠性。根据反算的应力分布和破坏机构几何特点,探究不同参数条件下T-C对开挖面稳定性的影响。结果表明:(1)在线性条件下,黏聚力较大且内摩擦角较小时,T-C对开挖面临界支护力的影响较大;在非线性条件下,m的增加并不会放大T-C对开挖面稳定性的影响。(2)在抗拉强度较大时,T-C对开挖面稳定性影响较为显著,随着抗拉强度的折减,T-C控制的破坏机构尺寸逐渐减小,且顶部区域明显钝化。