科学研究内工1外高海1专1工 杂外内外团杂工）不同直径及埋深下盾构隧道开挖面失稳模式研究张 阿 晋 1 张 学 进 21.上 海 建 工 集 团 工 程 研 究 总 院 上海 201114;2 . 上 海 建 工 集 团 股 份 有 限 公 司 上海 200080摘 要 ：通过 应 用A b a q u s软 件 建 模 ，分 析 了9种 不 同 隧 道 直 径 、埋 深 对 开 挖 面 失 稳 模 式 的 影 响 。 对 比 分 析 发 现 ，在开挖
面 失 稳 状 态 下 ，地 表 沉 降 为 先 增 后 减 的 沉 降 槽 ，开 挖 面 前 方 的 土 体 以 水 平 位 移 为 主 ，且 随 着 远 离 开 挖 面 而 逐 渐 减 小 。
隧 道 埋 深 的 增 加 或 者 隧 道 直 径 的 增 加 均 会 使 地 表 沉 降 的 范 围 和 最 值 增 大 ，使 开 挖 面 前 方 土 体 水 平 位 移 最 值 增 大 。分析
结 果 可 为 类 似 工 程 提 供 参 考 。关 键 词： A b a q u s建 模 ；盾 构 隧 道 ；开 挖 面 失 稳 模 式 ；地 表 沉 降 ；隧 道 直 径 ；隧道埋深中 图 分 类 号 ：U4 5 5 文 献 标 志 码： A 文 章 编 号 ： 1〇04-1001(2020)06-1066-03 D O I： 10.14144/j.c n k i.jz s g.2020.06.052内 5机 ： 市 期4 14 开 5办 i 发2发5市 程 期：3 期 庹 内 0 发3 2： 海机4432 外 l第办 f办 5发期 4 专办第3 / 4：3霸 建 发庹庹3 霸3 4 5建 发办卷 353霸 办4： 省机霸发3： 建3■50网 江 ） 土 省 A jin1 Z H A N G Xuejin2>土 外4-发433霸发4- 施343霸办2 14 开 5发5机 53 期 庹 内0办4-0办发 工期4开5霸机第5发期4 施霸期机■地 内0办4-0办发 中国>>>区地 工0发4办际中土 内0办4-0办发 工 期 4 开5霸机 第5发期 4 施 霸期 机 ■ 工期f 址5：土地 内0办4-0办发 中国国国D国地 工0发4办团 i 开 5 霸 办 第 5: T h ro u g h th e a p p lic a tio n o f A b a q u s m o d e li n g, th e in flu e n c e o f 9 d iffe r e n t tu n n e l d ia m e te rs a n d b u rie d d e p th s
o n th e in s ta b ility m o d e o f e x c a v a tio n fa c e is a n a ly z e d. T h e c o m p a ra tiv e a n a ly s is fin d s th a t in th e sta te o f in s ta b ility o f th e
e x c a v a tio n f a c e, th e g r o u n d s u r fa c e s e ttle m e n t is a s e ttle m e n t g ro o v e th a t in c re a s e s firs t a n d th e n d e c r e a s e s. T h e soil in
fro n t o f th e e x c a v a tio n fa c e m a in ly p re s e n ts h o riz o n ta l d is p la c e m e n t, a n d d is p la c e m e n t g r a d u a lly d e c r e a s e s a s it m o v e s
a w a y fr o m th e e x c a v a tio n f a c e. T h e in c re a s e o f tu n n e l d e p th or tu n n e l d ia m e te r w ill in c r e a s e th e ra n g e a n d m a x im u m
v a lu e o f th e g r o u n d s e ttle m e n t, a n d in c r e a s e th e m a x im u m v a lu e o f th e h o riz o n ta l d i s p la c e m e n t o f soil in fr o n t o f th e
e x c a v a tio n f a c e. T h e a n a ly s is re s u lts c a n p r o v id e r e fe r e n c e for s im ila r p r o je c t s.总 3 市 浙 期 霸 ： 开: A b a q u s m o d e l i n g; s h ie ld t u n n e l; in s ta b il ity m o d e o f e x c a v a tio n f a c e; g r o u n d s u r f a c e s e t t le m e n t; tu n n e l
d ia m e te r; tu n n e l d e p th? ? i u 0 , f D ? ( (
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? / ? G C 2 q § v ? ? u ? 8 ? ? S ? 。 s ? C
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E % ? ? ? ® D ? ?Vermeer等 1H应 用 有 限 元 法 对 隧 道 开 挖 面 稳 定 性 进 行
了 深 入 全 面 的 研 究 ，针 对 盾 构 法 隧 道 ，研 宄 了 支 护 压 力 变
化 对 开 挖 面 稳 定 性 的 影 响 ，模 拟 了 不 同 摩 擦 角 土 体 中 开 挖
面 失 稳 破 坏 形 态 。朱 伟 等 [31、 秦 建 设 等 [4]均 采 用
F L A C3D分
别 研 宄 了 砂 土 地 层 和 黏 土 地 层 盾 构 隧 道 开 挖 面 变 形 与 失 稳
模 式 。 研 究 表 明 ： 砂 土 开 挖 面 失 稳 时 开 挖 前 方 呈 楔 形 体 ，
上 部 为 “烟 国 ”状 ，但 向 上 发 展 有 收 缩 现 象 。 隧 道 埋 深 较1金 项 日 ：上海•市科学技米委8 会 科 研 讨 * 』项日( 18D Z1 2 0 5 1 0 6 ) 。作 者 简 介 ：张 阿 普（1986—），男，碩 士 ， 矣 級 工 程 师 ,■
邋 信 地 址 ：上 涤 市 軒 政 坏 路700号（2 0 1 1 1 4 ) 。电子卹名：3 0 3 3 4 7 4 0 8 @qq.com
收搞 a 期：202002-27大 时 ，破 坏 发 展 不 到 地 表 。 黏 土 开
不同直径及埋深下盾构隧道开挖面失稳模式研究（论文）.pdf
