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基于非线性M–C准则的深埋土质隧道三维塌落破坏上限分析 被引量:21
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作者 于丽 吕城 王明年 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1023-1030,共8页
围岩条件较差时,深埋土质隧道在隧道开挖过程中容易发生塌方,准确预测深埋土质隧道塌方土体的范围极其重要,目前能预测深埋土质隧道塌落范围的理论研究不够成熟。为了提前预测土质隧道围岩顶部塌落体的范围,基于非线性Mohr–Coulomb准... 围岩条件较差时,深埋土质隧道在隧道开挖过程中容易发生塌方,准确预测深埋土质隧道塌方土体的范围极其重要,目前能预测深埋土质隧道塌落范围的理论研究不够成熟。为了提前预测土质隧道围岩顶部塌落体的范围,基于非线性Mohr–Coulomb准则和极限分析上限法,推导出深埋土质隧道在三维破坏机制下塌落体的上限表达式,得到了深埋土质隧道塌落体范围的精确解。通过数值软件Matlab绘制出了塌落体的三维形状,研究了各参数对深埋隧道塌落体形状的影响,并与既有研究进行对比分析,研究结果表明:土体中各参数、隧道顶部圆弧的半径和支护力对深埋土质隧道塌落体的范围影响比较大;基于非线性Mohr–Coulomb准则下深埋土质隧道塌落体的上限分析可以求解出有、无支护力条件下塌落体的高度和宽度,求解合理、可靠,并能给出防止深埋土质隧道塌方发生的支护力大小,可为隧道工程设计提供理论依据。 展开更多
关键词 非线性破坏准则 上限分析 三维破坏机制 土质隧道 塌落体
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考虑抗拉强度截断效应的双模式盾构穿越土岩复合地层开挖面稳定性研究
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作者 黄阜 肖辉 +3 位作者 王勇涛 张敏 陈晶晶 方薇 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第1期109-119,共11页
为解决已有的基于极限分析的双模式盾构开挖面稳定性研究均未考虑抗拉强度截断效应难以反映开挖面前方岩土体的真实破坏特征问题,利用空间离散技术构建考虑抗拉强度截断效应的双模式盾构在土岩交替复合地层中掘进施工的开挖面三维破坏... 为解决已有的基于极限分析的双模式盾构开挖面稳定性研究均未考虑抗拉强度截断效应难以反映开挖面前方岩土体的真实破坏特征问题,利用空间离散技术构建考虑抗拉强度截断效应的双模式盾构在土岩交替复合地层中掘进施工的开挖面三维破坏机制。通过计算破坏机制中的内外能耗功率方程,得到双模式盾构在穿越土岩交界面过程中开挖面支护力的目标函数,采用优化计算获得盾构穿越土岩交界面过程中维持开挖面稳定的支护力最优上限解;采用数值模拟技术计算双模式盾构穿越土岩交界面过程中维持开挖面稳定的极限支护力。结果表明:1)考虑抗拉强度截断效应的开挖面支护力大于未考虑该效应的支护力,开挖面支护力随着抗拉强度折减系数ξ增大而减小;2)将数值模拟获得的支护力与本文理论方法计算得到的支护力进行对比,验证了本文提出的理论方法是有效的。 展开更多
关键词 土岩交界面 三维破坏机制 开挖面支护力 抗拉强度截断效应 双模式盾构
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考虑桩间土拱效应的抗滑桩加固边坡稳定性分析 被引量:3
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作者 赵子豪 张海旭 +1 位作者 杜威 吴凤元 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期78-86,98,共10页
针对抗滑桩加固边坡稳定性的已有研究并未考虑由桩间土拱效应引起的土体主应力旋转对边坡稳定性影响的不足,基于由桩间土拱效应引起主应力旋转的土压力统一表达式以及抗滑桩抗滑力的完善计算公式,修正抗滑桩加固边坡稳定性的三维旋转破... 针对抗滑桩加固边坡稳定性的已有研究并未考虑由桩间土拱效应引起的土体主应力旋转对边坡稳定性影响的不足,基于由桩间土拱效应引起主应力旋转的土压力统一表达式以及抗滑桩抗滑力的完善计算公式,修正抗滑桩加固边坡稳定性的三维旋转破坏机制,并基于修正后的机制分析边坡的安全系数和滑动面。结果表明:相对于已有研究,当考虑桩间土拱效应所引起的土体主应力旋转时,所得边坡的安全系数更大;土体的性质与土体的内摩擦角、黏聚力有关,当内摩擦角、黏聚力增大时,边坡的安全系数增大,边坡的最深滑动面位置随着内摩擦角的增大而逐渐变浅,随着黏聚力的增大而逐渐变深;当边坡的宽高比与坡角增大时,边坡的安全系数减小,抗滑桩的最有效安装位置更接近坡顶。 展开更多
关键词 边坡稳定性 三维旋转破坏机制 抗滑力 土拱效应 主应力旋转 安全系数
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纯黏土条件下浅埋隧道掌子面稳定性分析 被引量:4
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作者 李汉愿 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期3150-3156,共7页
针对玉磨铁路的太达村隧道工程,并结合纯黏土特性,提出一种改进的破坏模型,用于分析纯黏土条件下浅埋隧道掌子面稳定性。所提出破坏模型可分为2部分:交叉层部分破坏模型为三维旋转破坏机制的一部分,覆盖层部分破坏模型是基于太沙基地应... 针对玉磨铁路的太达村隧道工程,并结合纯黏土特性,提出一种改进的破坏模型,用于分析纯黏土条件下浅埋隧道掌子面稳定性。所提出破坏模型可分为2部分:交叉层部分破坏模型为三维旋转破坏机制的一部分,覆盖层部分破坏模型是基于太沙基地应力理论。基于所提出破坏模型,采用非线性最小优化算法fminsearch获得掌子面极限支护压力值。研究结果表明:所提出的改进破坏机制能够大大提高极限支护压力的严格下限值,提升幅度约9%~19%;所提出模型获得的极限支护压力下限值略小于实际监测值;隧道掌子面极限支护压力值随黏聚力的增大而线性减小。 展开更多
关键词 太沙基地应力理论 三维旋转破坏机制 纯黏土 浅埋隧道 掌子面稳定性
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