不同埋深盾构隧道开挖面稳定问题数值模拟

摘要：

通过对照物理模型试验，采用二维颗粒流程序（PFC 2 D ）对不同埋深和不同密度条件下的盾构掘进过程进行数值模拟，从而分析开挖面前方土体破坏机理。首先通过研究支护力和地表沉降的变化规律，将模型箱试验结果和数值模拟结果进行对比分析，分别确定了极限支护力；利用二维颗粒流程序对土拱效应进行研究，揭示了开挖面前方土体的失稳破坏机理。结果表明，支护力和地表沉降的变化规律都可分为2个阶段，且不受埋深条件的影响；发生局部失稳破坏后，土拱继续向上发展最终导致整体失稳破坏；埋深比较小时，未能形成土拱，而埋深比较大时，滑动区与土拱区随埋深比的增大而增大。数值模拟结果与模型箱试验结果基本一致，验证了采用纵面进行颗粒流模拟的可行性，因此可利用PFC 2 D进行深入颗粒流模拟。

关键词：盾构隧道、不同埋深、开挖面稳定性、颗粒流模拟

所属期刊栏目：47

分类号：U45(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51578147，51278099．

在线出版日期：2017-03-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：164-169