复合地层盾构隧道开挖面极限支护压力计算方法与影响参数

印超强; 丁春林; 郑亚楠

doi:10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.20250185

石家庄铁道大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 0 ›› Issue (4) : 22 -29. DOI: 10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.20250185

复合地层盾构隧道开挖面极限支护压力计算方法与影响参数

印超强, 丁春林, 郑亚楠

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摘要

复合地层盾构隧道开挖面极限支护压力直接关系到隧道围岩的稳定性。基于筒仓理论和极限平衡法推导了复合地层盾构隧道开挖面的极限支护压力的解析解,通过数值模拟分析了极限支护压力影响因素,并对开挖破坏时塑性区的破坏特征进行了研究。结果显示,解析解与数值解较为接近,误差为10%～15%,开挖面塑性区破坏形态与理论破坏形态较为接近,呈现楔形状态;复合地层盾构隧道开挖面极限支护压力与土体内摩擦角、黏聚力呈负相关趋势,与土体重度呈正相关趋势,内摩擦角对极限支护压力较黏聚力和重度影响显著;开挖面地层不同占比对于极限支护压力影响比较大,土性参数差的地层占比越大,极限支护压力越大,开挖面塑性破坏区位置越偏向软弱地层位置。