本文選題：盾構(gòu)開挖面 + 支護壓力比　； 參考：《上海交通大學學報》2014年06期

【摘要】：采用離散元法(DEM)對無水砂土地層(摩擦角37°)3種埋深條件下盾構(gòu)隧道開挖面的顆粒流動及漸進性破壞過程進行了模擬,分析研究了開挖面極限支護壓力及周圍地層擾動分布的變化規(guī)律,得到:①不同埋深條件下,開挖面極限支護壓力均出現(xiàn)在開挖面位移為0.06D(D為隧道直徑)時,對應支護壓力比為10%~20%,砂土強度軟化現(xiàn)象導致最終極限支護壓力增大.②支護壓力比降至40%~50%為劇烈地層擾動及顯著地表變形的觸發(fā)點.當開挖面支護壓力比降低至40%~50%時,地層擾動范圍和程度對隧道埋深非常敏感,如埋深由2D降低至0.5D時,擾動范圍擴大了3倍,最大擾動程度提高了1倍;地表產(chǎn)生明顯大幅沉降.③基于極限破壞的支護壓力比為10%~20%,而基于變形控制的支護壓力比為40%~50%,雖明顯大于前者,但支護壓力僅為靜止土壓力的40%~50%.綜合考慮盾構(gòu)刀盤磨損及地層支護效果,在無水砂土地層中采用支護壓力比為40%~50%是一種合理選擇.
[Abstract]:The particle flow and progressive failure process of excavated surface of shield tunnel are simulated by discrete element method (DEM) under the condition of dry sand soil layer (friction angle 37 擄). This paper analyzes and studies the variation law of the limit support pressure of excavating face and the distribution of strata disturbance around it. It is concluded that under the condition of different buried depth of 1: 1, the ultimate support pressure of excavating face appears when the displacement of excavated face is 0.06D(D as the diameter of tunnel). The corresponding support pressure ratio is 10 ~ 20. The ultimate support pressure increases by .2% and falls to 40% and 50% is the trigger point for severe ground disturbance and significant surface deformation. When the pressure ratio of excavation surface support is reduced to 40 ~ 50, the disturbance range and degree are very sensitive to the depth of the tunnel. If the depth of excavation is reduced from 2D to 0.5D, the range of disturbance is expanded by 3 times, and the maximum disturbance degree is increased by 1 times. The support pressure ratio based on limit damage is 10 / 20, while the support pressure ratio based on deformation control is 40 / 50, which is obviously larger than that of the former, but the support pressure is only 40 / 50 of the static earth pressure. Considering the wear of shield cutter head and the effect of formation support, it is a reasonable choice to apply the support pressure ratio of 40% to 50% in the impervious sandy soil.
【作者單位】： 同濟大學地下建筑與工程系;同濟大學巖土及地下工程教育部重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金項目(51078292,51378389)
【分類號】：U455.43

【參考文獻】

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1 李希元;閆靜雅;孫艷萍;;盾構(gòu)隧道施工工程事故的原因與對策[J];地下空間與工程學報;2005年06期

2 廖少明;余炎;程致高;;盾尾密封對盾構(gòu)周邊滲流場及正面穩(wěn)定的影響[J];同濟大學學報(自然科學版);2008年02期

3 楊晨;張佐漢;;深圳地鐵二期工程建設(shè)期安全事故分析[J];鐵道建筑;2013年01期

4 錢七虎;戎曉力;;中國地下工程安全風險管理的現(xiàn)狀、問題及相關(guān)建議[J];巖石力學與工程學報;2008年04期

5 黃正榮;朱偉;梁精華;秦建設(shè);;淺埋砂土中盾構(gòu)法隧道開挖面極限支護壓力及穩(wěn)定研究[J];巖土工程學報;2006年11期

6 陳仁朋;李君;陳云敏;孔令剛;;干砂盾構(gòu)開挖面穩(wěn)定性模型試驗研究[J];巖土工程學報;2011年01期

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3 馬睿;;長興島盾構(gòu)工作井超深基坑施工風險評估[J];地下空間與工程學報;2012年01期

4 陳峰;;城市地下空間防汛風險綜合評估研究[J];地下空間與工程學報;2012年03期

5 劉穎炯;彭柏興;李軍雄;段堅堤;;長沙隧道工程不良地質(zhì)作用及其風險分析[J];城市勘測;2010年05期

6 徐杏華;李朝;叢敏;劉健;;地鐵工程盾構(gòu)法施工風險分析與規(guī)避措施[J];常州工學院學報;2012年01期

7 趙彥懿;;城市軌道交通建設(shè)項目管理信息系統(tǒng)概念性設(shè)計[J];電腦知識與技術(shù);2011年22期

8 陳蔚;;山嶺隧道洞口穩(wěn)定性分析及失穩(wěn)風險評估[J];低溫建筑技術(shù);2012年05期

9 周華杰;;我國地鐵施工安全風險管理體系的研究[J];都市快軌交通;2009年01期

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2 劉文;胡群芳;張紅;石紅霞;;城市軌道交通建設(shè)現(xiàn)場動態(tài)風險管理研究[A];2009中國城市地下空間開發(fā)高峰論壇論文集[C];2009年

3 李志華;華淵;周太全;孫秀麗;;盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定的可靠度研究[A];第二屆中國水利水電巖土力學與工程學術(shù)討論會論文集（一）[C];2008年

4 劉新榮;胡元鑫;朱漢華;;關(guān)于震區(qū)工程建設(shè)防災減災的幾點思考[A];汶川大地震工程震害調(diào)查分析與研究[C];2009年

5 王明洋;戎曉力;;城市地下工程施工安全風險管理[A];2009—2010巖石力學與巖石工程學科發(fā)展報告[C];2010年

6 曾立斌;黃牧;戎曉力;;地下工程施工監(jiān)控地質(zhì)地理信息系統(tǒng)研究[A];第2屆全國工程安全與防護學術(shù)會議論文集（上冊）[C];2010年

7 沈小克;王軍輝;韓煊;周宏磊;;北京市地下空間開發(fā)中主要地質(zhì)風險及控制對策[A];第2屆全國工程安全與防護學術(shù)會議論文集（上冊）[C];2010年

8 解東升;王明洋;盧浩;;地鐵工程安全事故統(tǒng)計分析[A];第2屆全國工程安全與防護學術(shù)會議論文集（上冊）[C];2010年

9 林森;江濤;劉佳明;孟昆鵬;李朝;;地鐵盾構(gòu)隧道施工風險與規(guī)避對策研究[A];2012中國城市軌道交通關(guān)鍵技術(shù)論壇暨第三屆中國（長春）國際軌道交通論壇論文集[C];2012年

10 胡群芳;秦家寶;;2003-2011年地鐵隧道工程建設(shè)施工事故統(tǒng)計分析[A];第二屆全國工程風險與保險研究學術(shù)研討會暨中國土木工程學會工程風險與保險研究分會第一屆第三次全體理事會論文集[C];2012年

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3 敖日汗;地鐵隧道盾構(gòu)施工中的幾個問題[D];天津大學;2011年

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6 趙冬安;基于故障樹法的地鐵施工安全風險分析[D];華中科技大學;2011年

7 余宏亮;基于工程圖紙的地鐵車站施工安全風險自動識別研究[D];華中科技大學;2011年

8 上官子昌;土壓平衡盾構(gòu)機密封艙壓力控制機理模型及其實驗研究[D];大連理工大學;2011年

9 胡榮明;城市地鐵施工測量安全及安全監(jiān)測預警信息系統(tǒng)研究[D];陜西師范大學;2011年

10 李景龍;大型地下洞室群工程穩(wěn)定性風險評估系統(tǒng)及其應用研究[D];山東大學;2008年

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2 張利亞;地鐵盾構(gòu)施工災害監(jiān)測體系的建立及評價研究[D];天津理工大學;2010年

3 馬法平;基于FMECA的地鐵盾構(gòu)施工風險監(jiān)測信息體系研究[D];天津理工大學;2010年

4 王蜜;穿越建筑物盾構(gòu)隧道的施工環(huán)境損失風險分析及其在工程保險中的應用[D];華南理工大學;2010年

5 楊文棟;地鐵穿越工程的風險管理研究[D];北京交通大學;2011年

6 許德;預應力錨桿加固基坑的穩(wěn)定與變形分析[D];大連理工大學;2011年

7 鄧環(huán)宇;懸空采場底板結(jié)構(gòu)動力響應特性研究[D];中南大學;2010年

8 崔濤;巖溶隧道風險預報及支護技術(shù)研究[D];中南大學;2011年

9 鄭瑤;廈蓉高速沙井街隧道工程施工風險管理研究[D];中南大學;2011年

10 李金玲;基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的地鐵基坑工程施工風險監(jiān)測研究[D];天津理工大學;2011年

【二級參考文獻】

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1 黃宏偉;;隧道及地下工程建設(shè)中的風險管理研究進展[J];地下空間與工程學報;2006年01期

2 黃宏偉;曾明;陳亮;胡群芳;;基于風險數(shù)據(jù)庫的盾構(gòu)隧道施工風險管理軟件(TRM1.0)開發(fā)[J];地下空間與工程學報;2006年01期

3 陳桂香;黃宏偉;尤建新;;對地鐵項目全壽命周期風險管理的研究[J];地下空間與工程學報;2006年01期

4 陳龍;黃宏偉;;上中路隧道工程風險管理的實踐[J];地下空間與工程學報;2006年01期

5 程展林,吳忠明,徐言勇;砂基中泥漿盾構(gòu)法隧道施工開挖面穩(wěn)定性試驗研究[J];長江科學院院報;2001年05期

6 孫鈞;城市地下工程活動的環(huán)境土工學問題(上)[J];地下工程與隧道;1999年03期

7 范益群,鐘萬勰,劉建航;時空效應理論與軟土基坑工程現(xiàn)代設(shè)計概念[J];清華大學學報(自然科學版);2000年S1期

8 崔玖江;隧道與地下工程施工技術(shù)現(xiàn)狀及問題對策[J];施工技術(shù);2001年01期

9 周健;張剛;孔戈;;滲流的顆粒流細觀模擬[J];水利學報;2006年01期

10 楊忠;孫瑞海;王成;李鋒;朱浩波;;新建鐵路隧道施工安全監(jiān)控技術(shù)[J];鐵道建筑;2010年11期

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本文編號：1951877