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自然灾害学报 2022年第6期31卷 181-190页

作者：黄盛锋陈志波谢永宁郑金伙邓煜晨福州大学紫金地质与矿业学院福建福州350116 地质工程福建省高校工程研究中心福建福州350116 福建省建筑设计研究院有限公司福建福州350001

目前基坑开挖对邻近既有隧道的影响主要集中于隧道变形及应力的变化,对于紧邻隧道条件下基坑开挖的破坏模式以及机理仍缺乏较深入的理解。研究了不同隧道埋深、不同隧道与地连墙水平间距和不同地连墙埋置深度下,在紧邻隧道情况下基坑不... 详细信息

目前基坑开挖对邻近既有隧道的影响主要集中于隧道变形及应力的变化,对于紧邻隧道条件下基坑开挖的破坏模式以及机理仍缺乏较深入的理解。研究了不同隧道埋深、不同隧道与地连墙水平间距和不同地连墙埋置深度下,在紧邻隧道情况下基坑不同计算步的破坏模式,分析了变形破坏机理及易发生破坏的开挖步。研究结果表明,潜在破坏面可分为3种形式:直线形破坏面、圆弧形破坏面、U形破坏面;随着基坑的开挖以及内支撑的建设,剪切带逐渐变为绕地连墙墙趾的深层剪切带,与隧道的交叉部分从右侧肩部逐渐向下转移到右侧腰部或右下侧近腰部;基坑破坏易发生在开挖后未设置内支撑及开挖至坑底后设置内支撑的情况下。

关键词：基坑开挖邻近隧道破坏面隧道破坏模式大变形

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浅埋黄土隧道围岩压力计算方法

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中国铁道科学 2019年第4期40卷 69-76页

作者：于丽吕城段儒禹王明年西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031

结合浅埋黄土隧道实际的破坏形式,构建浅埋黄土隧道的破坏模式,基于极限平衡理论推导围岩压力的计算公式,并根据围岩滑裂面上的应力状态推导围岩破裂角的计算公式。将此方法得到的破裂角、围岩压力计算值分别与现场实测值和既有的谢家... 详细信息

结合浅埋黄土隧道实际的破坏形式,构建浅埋黄土隧道的破坏模式,基于极限平衡理论推导围岩压力的计算公式,并根据围岩滑裂面上的应力状态推导围岩破裂角的计算公式。将此方法得到的破裂角、围岩压力计算值分别与现场实测值和既有的谢家烋法、太沙基法、易小明法的破裂角计算值进行对比,以验证所用计算方法的正确性和有效性,并分析不同参数对围岩破裂角、围岩压力的影响规律。结果表明:围岩破裂角和围岩压力的本文计算值均与实测值最接近;围岩破裂角随侧压力系数、内摩擦角和隧道埋深的增大而减小,随矢跨比的增大而增大;围岩压力随侧压力系数、土体内摩擦角和黏聚力的增大而减小,随矢跨比、隧道埋深和土体重度的增大而逐渐增大。本文围岩压力和破裂角的计算方法克服了既有研究方法的不足,充分考虑了侧压力系数、矢跨比、埋深、内摩擦角、黏聚力及重度对围岩压力的影响。

关键词：隧道破坏模式黄土地区浅埋隧道围岩压力破裂角

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基于颗粒流分析的隧道开挖围岩塌落拱研究

基于颗粒流分析的隧道开挖围岩塌落拱研究

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作者：吕超慧长沙理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着我国地铁建设和交通运输的快速发展,地下工程的施工条件日趋严苛,在施工过程中难免出现隧道塌方等事故。因此,研究隧道施工过程中围岩的变形过程以及失稳机制对围岩稳定性显得尤为重要。本文围绕隧道开挖围岩塌落拱这一问题... 详细信息

近年来,随着我国地铁建设和交通运输的快速发展,地下工程的施工条件日趋严苛,在施工过程中难免出现隧道塌方等事故。因此,研究隧道施工过程中围岩的变形过程以及失稳机制对围岩稳定性显得尤为重要。本文围绕隧道开挖围岩塌落拱这一问题,首先采用颗粒流数值模拟方法,对单线和双线隧道开挖后的围岩渐进性破坏机制及演化规律进行研究,之后利用理论分析推导出深埋隧道围岩压力的理论计算公式。论文取得的主要研究成果如下:(1)采用颗粒流离散元软件建立二维双轴试验数值模型,分别计算平行黏结模型中五个细观参数:颗粒接触模量、平行黏结模量、平行黏结刚度比、摩擦系数、平行黏结切向强度比对宏观参数的影响规律,从而建立起宏—细观参数的对应关系,这对工程尺度模型的细观参数标定提供了一定借鉴意义。(2)建立单线隧道颗粒流二维数值模型,对单线隧道在不同埋深情况下进行开挖模拟,得到单线隧道开挖后围岩塌落拱形态,研究单线隧道开挖后得到的围岩动态变化过程、力链图及应力场变化规律,结果表明:埋深较浅时,隧道容易发生塌穿型塌方;而埋深较深时,隧道则容易发生拱形塌方。在此基础上,建立双线隧道颗粒流二维数值模型,研究了其在不同隧道净距和不同隧道埋深条件下的围岩渐进性变形破坏过程,得到双线隧道开挖后围岩塌落拱形态:当D/R≤1.0时,双线隧道开挖围岩最终形成联合塌落拱;D/R>1.0时,各自独立形成塌落拱。在隧道间径比一致的情况下,当隧道埋深较小时,最终形成塌穿型塌方;而当埋深较大时,双洞最终形成联合塌落拱。随后还进一步探讨了双线隧道在不同洞径以及不同隧道围岩等级下的围岩塌落破坏变形规律。(3)总结了现有适用于深埋隧道围岩压力计算理论与规范,结合颗粒流数值模拟结果,拟合出Ⅲ级～Ⅴ级围岩条件下小净距隧道塌落拱拱高与间径比之间的函数关系式,根据静力平衡理论进一步推导出深埋条件下隧道围岩压力的计算公式,再将本文计算得到的结果与普氏理论以及现行规范法进行对比分析,验证了本文计算结果的合理性。

关键词：围岩塌落拱颗粒流数值模拟隧道破坏模式围岩压力

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