岩土力学 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (4): 1201-1213.doi: 10.16285/j.rsm.2023.0626
张治国1, 2, 3, 4, 5, 罗杰1,朱正国2,PAN Y T3,孙苗苗4, 5
ZHANG Zhi-guo1, 2, 3, 4, 5, LUO Jie1, ZHU Zheng-guo2, PAN Y T3, SUN Miao-miao4, 5
摘要:
目前针对盾构隧道开挖面稳定性的研究还较少考虑土体分层特性和地震作用的耦合影响,因此构建了一种在分层土体中考虑地震作用的开挖面三维对数螺旋破坏模型进行研究。首先,将地震引起的动态响应通过拟静力法简化为水平和竖直两个方向上的惯性力作用;其次,在均质土体中的三维对数螺旋破坏机制的基础上,将其改进为适用于分层土体的三维对数螺旋破坏机制;再次,根据上限定理,在虚功率方程中引入地震惯性力所做功率,得到考虑土体分层特性和地震作用条件下的盾构隧道开挖面支护力的上限解;最后,将上限理论解与三维数值模拟结果和既有模型试验结果进行对比,得到了较好的一致性。此外,针对水平地震加速度系数和地层厚度对关键物理特征进行了影响因素分析。结果表明,当比例系数 ζ >0时,极限支护力随水平地震加速度系数的增大显著增大;当 ζ <0时,极限支护力随水平地震加速度系数增大而增大的趋势减弱。当水平地震加速度系数kh=0时,即在无地震作用情况下,归一化极限支护力不随ζ 的变化而变化;在上硬下软土层中,下部土层厚度比的增大会引起极限支护力的增大,在上软下硬土层中,下部土层厚度比的增大会引起极限支护力的减小。
中图分类号:
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