盾构施工渗流场有限元模拟及其对临近土层的影响分析

摘要：

根据渗流场和温度场控制方程及边界条件的相似性,将有限元软件ANSYS的温度场分析功能应用于盾构施工渗流场的研究,分析了盾构施工渗流场的特点,并利用ANSYS软件自带的APDL参数化语言开发渗流力计算模块.首先在渗流场内计算渗透力,然后将其作为应力边界条件施加于各节点进行应力和变形分析,以获取考虑渗流的隧道周边土体的应力和变形.研究结果表明,渗透力的存在是导致水下隧道开挖面失稳的重要因素,水向开挖面流动使得开挖面前方土体下沉,并使其具有向土压仓滑动的趋势.渗流引起的最大剪应力出现在开挖面前方拱顶和拱底处,最大剪应力值基本上与土仓内外水头差成正比;渗流的存在使得施工扰动的程度和范围加大,相比无地下水情况,掘进时必须增加掌子面推力来平衡渗透力,以控制地表变形,维持开挖面的稳定.

关键词：盾构、工作面稳定、渗流力、有限元

所属期刊栏目：40

分类号：U459.5(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目50478072;江苏省"六大人才高峰"资助项目

在线出版日期：2010-12-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1066-1072