EPB盾构开挖面稳定性的PFC-FLAC耦合分析

EPB盾构开挖面稳定性的PFC-FLAC耦合分析

论文摘要

基于离散元-有限差分(PFC-FLAC)多尺度耦合分析方法模拟盾构掘进的动态过程,根据开挖面土体颗粒进入土舱的速度状态提出了一种土压平衡(EPB)盾构开挖面稳定性评价方法.通过建立刀盘切削和出渣过程的盾构隧道掘进耦合模型,分析了不同掘进模式和不同地层条件下开挖面的稳定性,并结合实际工程进行验证.结果表明:离散元与有限元耦合方案可以有效地模拟盾构渣土进出舱过程中的细观力学行为;地层因素对掘进模式选择影响较大,砂层或上软下硬地层中保持满舱或3/4舱模式掘进时能更好地控制开挖面稳定;在全断面粉砂地层和上部中砂下部风化岩地层中,开挖面失稳的临界支护压力比分别为0.41与0.29;在恒定排土条件下,掘进速度对开挖面稳定性影响较大.

论文目录

  • 1 PFC-FLAC耦合计算方法
  •   1.1 耦合原理
  •   1.2 耦合分析流程
  • 2 离散-连续耦合盾构掘进数值模拟
  •   2.1 盾构掘进模型
  •   2.2 参数取值分析
  •     2.2.1 掘进参数分析
  •     2.2.2 模型参数标定
  •   2.3 施工步骤模拟原理
  • 3 分析与讨论
  •   3.1 土舱土量影响分析
  •   3.2 土舱气压值影响分析
  •   3.3 掘进速度影响分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 傅金阳,谢佳伟,房雅楠,阳军生

    关键词: 盾构隧道,耦合分析,掘进参数,掘进模式,开挖面稳定

    来源: 华中科技大学学报(自然科学版) 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 中南大学土木工程学院,中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51608539,51878669),中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2018zzts643)

    分类号: U455.43

    DOI: 10.13245/j.hust.190522

    页码: 116-121

    总页数: 6

    文件大小: 666K

    下载量: 642

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