上软下硬复合地层盾构隧道开挖面稳定性分析

摘要

针对上软下硬复合地层条件下盾构隧道开挖面的稳定性问题，依托深惠城际2标实际工况，分析不同软硬比及土体参数对开挖面极限支护压力的影响。利用颗粒流数值模拟分析土体的失稳模式，借助极限分析法建立符合开挖面失稳轮廓的理论计算模型，将理论计算结果与既往文献及实际工程进行比较分析。结果表明：当隧道开挖面主动失稳时，变形主要集中在软土层，硬岩层的变形较少；随着开挖面软硬比的增大，隧道开挖面的极限支护压力也增大；开挖面的极限支护压力与隧道埋深比无关，与土体内摩擦角成反比。

关键词

盾构隧道 / 离散元 / 上软下硬复合地层 / 极限分析法 / 开挖面稳定性 / 埋深比 / 内摩擦角 / 软硬比

基金资助

国家自然科学基金项目(52008269); 辽宁省博士科研启动基金项目(2024010136-JH3/101)