开挖面潜在超前破坏范围预测方法

摘要：

潜在超前破坏区位置和形状是影响开挖面稳定性的主要因素,合理地确定超前破坏区的位置和形状是开挖面稳定性分析首先要解决的问题.开挖面失稳破坏经历了一个“平衡态→突变失稳→平衡态”的非线性发展过程,可运用突变理论对其稳定性进行判断.因此,基于突变理论,综合运用二分法和曲线拟合技术,提出开挖面潜在超前破坏范围预测方法.首先,建立开挖面中心水平位移的尖点突变模型,根据相应的突变判据,采用二分法得出极限应力状态;然后,采取分区搜索的方式寻找潜在破坏区;最后,通过最小二乘的方法对离散点进行曲线拟合,得到开挖面超前破坏区的形状和位置.通过与相似模型试验结果的对比分析,验证该方法的正确性.方法克服以往预测方法对于边界条件苛刻要求,适用于深埋、浅埋条件下的超前破坏范围预测,更符合工程实际情况.

关键词：隧道工程、隧道开挖面、失稳判据、突变理论、破坏范围搜索、曲线拟合

所属期刊栏目：35

分类号：U45(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金重点资助项目U1234210Supported by the State Key Program of National Natural Science Foundation of ChinaGrant No.U1234210

在线出版日期：2016-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1009-1018