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小净距盾构隧道开挖面稳定性研究: 2025年; [目的]确定双线小净距盾构隧道施工过程中维持掌子面稳定所需极限支护压力。[方法]综合利用数值模拟、理论解析和工程验证的方法对双线小净距盾构隧道开挖面稳定性开展研究。采用数值模拟对双线小净距盾构隧道掌子面失稳模式和极限支护压力进行分析,基于数值模拟结果提出了双线盾构隧道开挖面失稳解析模型,并利用极限平衡理论推导出了维持掌子面稳定所需的极限支护压力。[结果及结论]小净距盾构隧道在施工过程中会形成联合土拱,联合土拱作用下,维持双线小净距隧道开挖面稳定所需的极限支护压力会显著增加。理论解析表明,当净距小于0.5D(D为隧道直径)时,极限支护压力随着净距增大而增大;当净距超过0.5D时,极限支护压力随着净距的增大而减小;当净距超过2.0D时,联合土拱无法形成,此时破坏模式与单洞隧道破坏模式相同,净距对极限支护压力不再产生影响。; 高琪; 关键词：地铁双线隧道小净距开挖面稳定性

基于多切线技术的盾构隧道开挖面稳定性分析: 2025年; 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。; 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; 关键词：开挖面稳定性

基于隐式物质点法的隧道开挖面稳定性研究: 2025年; 合理设计开挖面支撑力是保证盾构隧道稳定性的关键环节之一。目前,数值模拟方法作为一种高效且实用的技术方法,已被广泛地应用于隧道工程设计中。因此,基于自编物质点法程序,对隧道开挖面模型进行计算,其中通过应力控制法对开挖面施加支撑力,并根据模型的动能和开挖面的位移对开挖面的稳定性进行判断,从而建立了一种隧道开挖面稳定性计算方法。首先,通过与已有的试验模型和理论模型进行对比,验证了该方法的可行性;随后,运用控制变量法进行一系列参数分析,探究了土体内摩擦角、黏聚力和隧道埋深对隧道开挖面极限支撑力和破坏形式的影响规律。结果表明:土体强度参数中摩擦角相较于黏聚力对模型失稳区域范围的影响更大,两者与模型极限支撑力都呈现负相关关系,隧道失稳破坏区域的范围会随着隧道埋深的增大而减小。; 甄亮陆小龙陈峰许达桑琴扬; 关键词：隧道工程开挖面稳定性失稳破坏

浅埋砂土地层盾构带压进舱施工作业开挖面稳定性研究: 2025年; [目的]解决浅埋砂土地层盾构带压进舱施工作业过程中开挖面稳定性问题。[方法]综合采用数值模拟、理论解析和工程验证的方法对盾构带压进舱施工作业过程中的极限支护压力进行研究。首先,采用数值模拟方法对浅埋砂土地层主动破坏现象进行研究,得到了相应的极限支护压力和破坏区形状;然后,基于数值模拟结果,构建了适用于浅埋砂土地层的破坏模式,并求解了相应的极限支护压力;最后,将本模型应用于杭州地铁5号线工程的盾构带压进舱施工作业,并对地面沉降情况进行了监测。[结果及结论]极限支护压力随着埋深的增大近似线性增大,随着内摩擦角的增大近似指数形式减小;失稳模式浅埋砂土地层呈现下部楔形体和上部倒圆台的形状,其中上部破坏区进一步分为破坏核心区和扰动区;通过与数值模型、文献模型对比发现,所提出的楔形体+倒圆台组合破坏模式能较好地描述因浅埋砂土地层无法成拱而导致破坏区可达地面的现象;杭州地铁5号线工程盾构带压进舱施工作业过程中,引起地面最大沉降值为9.5 mm,影响范围为隧道轴线两侧10 m范围内。; 葛俊; 关键词：浅埋隧道砂土地层盾构带压进舱开挖面稳定性

考虑抗拉强度截断效应的双模式盾构穿越土岩复合地层开挖面稳定性研究: 2025年; 为解决已有的基于极限分析的双模式盾构开挖面稳定性研究均未考虑抗拉强度截断效应难以反映开挖面前方岩土体的真实破坏特征问题,利用空间离散技术构建考虑抗拉强度截断效应的双模式盾构在土岩交替复合地层中掘进施工的开挖面三维破坏机制。通过计算破坏机制中的内外能耗功率方程,得到双模式盾构在穿越土岩交界面过程中开挖面支护力的目标函数,采用优化计算获得盾构穿越土岩交界面过程中维持开挖面稳定的支护力最优上限解;采用数值模拟技术计算双模式盾构穿越土岩交界面过程中维持开挖面稳定的极限支护力。结果表明:1)考虑抗拉强度截断效应的开挖面支护力大于未考虑该效应的支护力,开挖面支护力随着抗拉强度折减系数ξ增大而减小;2)将数值模拟获得的支护力与本文理论方法计算得到的支护力进行对比,验证了本文提出的理论方法是有效的。; 黄阜肖辉王勇涛张敏陈晶晶方薇

一种隧道开挖面稳定性极限分析方法: 本发明提供一种隧道开挖面稳定性极限分析方法，涉及隧道工程技术领域，包括：建立初始隧道网格，初始隧道网格包括多个单元；建立初始三维下限有限元计算模型；根据初始隧道网格，得到每个单元的屈服指标；根据每个单元的屈服指标，得到加...; 孙锐祝平华任敬东刘磊海朱力周佳午曾霖寇学超张庆贺洪辉文

一种高水压地层环境盾构开挖面稳定性试验装置及方法: 本发明公开了一种高水压地层环境盾构开挖面稳定性试验装置及方法，属于盾构隧道技术领域，包括模型箱系统、地层环境模拟系统、模拟盾构掘进系统、监测系统。本发明可以实现模拟盾构泥浆渗透或克泥效充填对地层及开挖面稳定性的影响研究，...; 李兵应凯臣赵斌张伟陈兴飞邢宇翔贾文宪李来祥王文博陈先锋豆留盼方勇何川

一种高水压地层环境盾构开挖面稳定性试验装置及方法: 本发明公开了一种高水压地层环境盾构开挖面稳定性试验装置及方法，属于盾构隧道技术领域，包括模型箱系统、地层环境模拟系统、模拟盾构掘进系统、监测系统。本发明可以实现模拟盾构泥浆渗透或克泥效充填对地层及开挖面稳定性的影响研究，...; 李兵应凯臣赵斌张伟陈兴飞邢宇翔贾文宪李来祥王文博陈先锋豆留盼方勇何川

一种考虑渗流影响隧道开挖面稳定性的试验方法: 本发明公开了一种考虑渗流影响隧道开挖面稳定性的试验方法，包括：利用模型箱上的刻度线在模型箱内进行分层填土，并在土体内部对应位置处布置土压力盒；在土体表面的对应位置处布置地表位移计；在填土完成后采用花洒充水饱和以实现饱和地...; 黄昌富李少华王鹏杜修力李文兵李鹏飞姚铁军张明聚李治国刘中欣栾焕强周建军李凤远童彦劼田国文

一种考虑渗流影响隧道开挖面稳定性的试验方法: 本发明公开了一种考虑渗流影响隧道开挖面稳定性的试验方法，包括：利用模型箱上的刻度线在模型箱内进行分层填土，并在土体内部对应位置处布置土压力盒；在土体表面的对应位置处布置地表位移计；在填土完成后采用花洒充水饱和以实现饱和地...; 黄昌富李少华王鹏杜修力李文兵李鹏飞姚铁军张明聚李治国刘中欣栾焕强周建军李凤远童彦劼田国文

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