复合地层盾构掘进支护压力对掌子面稳定性的影响分析研究
摘要
复合地层中盾构掘进风险大，时常诱发掌子面的过大变形或塌方事故。因此，以深圳上软下硬复合地层为例，依托深圳11号线二期某区间，通过精细化数值模拟探究了盾构掘进支护压力对掌子面稳定性的影响规律，并对比分析了上软下硬和全软两种典型地层的差异。首先，基于土体极限主拉应变理论，编制了python程序，并实现了Abaqus数值结果中掌子面前塑性区形状和体积大小的自动提取。然后，通过与对数螺旋线破坏面理论对比验证了标定的极限主拉应变的准确性。掌子面前塑性区体积比随支护反力比的变化总可分为三个阶段：第一阶段，破坏面为对数螺旋线破坏面，且随着支护反力比增大对掌子面前塑性破坏区域体积增大。第二阶段，掌子面前塑性区体积比变化较小，掌子面前较为稳定。第三阶段，破坏面为掌子面前剪切破坏，剪切破坏范围随支护反力比的增大而增大。在全软地层，支护压力比为0.62-1.42时，掌子面前较为稳定，而在上软下硬地层支护压力比应控制在0.64-1.76。上述结果为11号线二期穿越工程的顺利掘进提供了理论支撑。
关键词
参考
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