岩土力学 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (9): 2744-2756.doi: 10.16285/j.rsm.2022.1602
刘映晶1,杨杰2, 3, 4, 5,朱汉华1,尹振宇5
LIU Ying-jing1, YANG Jie2, 3, 4, 5, ZHU Han-hua1, YIN Zhen-Yu5
摘要: 为满足精细化分析的要求,首先建立了一种计算高渗透性饱和地层中盾构隧道同步注浆浆液渗流扩散的多物理场水力耦合模拟方法。该方法以基于连续介质力学的质量平衡方程描述浆液的运移,通过在质量平衡方程中引入了质量交换项来考虑浆液在土体孔隙中的淤堵及其引起的土体渗透特性的变化,并结合混合物系统的动量平衡来考虑多孔介质的水−力耦合过程。随后,通过ABAQUS二次开发,建立了一个新的7自由度平面应变单元,使得该方法可被应用于分析工程尺度的初边界值问题。最后,以一个典型的盾构隧道开挖与注浆过程为例,进行建模分析。结果表明,所提出的多物理场模拟方法可以实现对注浆及注浆后浆液压力、地面沉降以及浆液扩散范围的时空变化预测。研究还发现,当地层渗透系数大于1.0×10−6 m/s时,需考虑浆液在地层中的渗透流失;同时,浆液在土体孔隙中的淤堵会导致土体孔隙度及渗透性的降低,从而减少了浆液的进一步流失,但其对地层变形没有显著影响,因此在工程实际中,可不考虑浆液淤堵以分析浆液最大流失量及地层变形。
中图分类号: O242.2| [1] | 黄大维, 卢文剑, 罗文俊, 余珏, . 盾构隧道同步注浆对砂土地层竖向位移与周围土压力影响试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2837-2846. |
| [2] | 宋利埼, 章敏, 徐筱, 孙静雯, 俞奎, 李昕尧, . 考虑管片接头转动效应的盾构隧道光纤反演分析[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2483-2494. |
| [3] | 宋牧原, 杨明辉, 陈伟, 卢贤锥, . 基于自注意力-循环神经网络模型的盾构引发的土体沉降预测[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2613-2625. |
| [4] | 宋伟涛, 张佩, 杜修力, 林庆涛, . 土性对浅埋盾构隧道施工地层响应影响研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(7): 2179-2188. |
| [5] | 石湛, 章铁军, 李美香, 陶司记, 伯音, 李云波, . 泥水平衡盾构仓内水平冻结温度场的模型试验[J]. 岩土力学, 2025, 46(5): 1534-1544. |
| [6] | 黄明华, 钟煜轩, 陆锦斌, 王克平. 基于非连续地基梁模型的基坑开挖诱发下卧盾构隧道变形分析[J]. 岩土力学, 2025, 46(2): 492-504. |
| [7] | 谢立夫, 关振长, 黄明, 丘华生, 许超. 考虑主动铰接的盾构-地层相互作用模型及求解研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(11): 3574-3584. |
| [8] | 真嘉捷, 赖丰文, 黄明, 廖清香, 李爽, 段岳强. 基于时序聚类和在线学习的盾构掘进地层智能识别方法[J]. 岩土力学, 2025, 46(11): 3615-3625. |
| [9] | 黄大维, 刘家璇, 谭满生, 邓翔浩, 黄永亮, 翁友华, 陈升平, . 盾构隧道底部注浆抬升模拟试验研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 371-381. |
| [10] | 王小刚, 杨建平, 陈卫忠, 李慧, . 盾构隧道结构响应特征及接缝刚度分析[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 485-495. |
| [11] | 王彪, 陈星欣, 尹清锋, 郭力群, 何明高, . 软土地层盾构地中对接法孔压扰动规律研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 535-549. |
| [12] | 雷华阳, 杨洋, 许英刚. 不同埋深条件下盾构施工扰动试验研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 1-12. |
| [13] | 王修伟, 李树忱, 刘祥坤, 万泽恩, 彭科峰, . 考虑温度效应的盾构刀盘黏附试验及堵塞防治[J]. 岩土力学, 2024, 45(8): 2299-2310. |
| [14] | 张治国, 沃巍, 朱正国, 韩凯航, 孙苗苗, . 考虑衬砌截面协调变形约束的既有隧道受盾构下穿施工影响的Fourier能量变分解[J]. 岩土力学, 2024, 45(5): 1397-1411. |
| [15] | 张治国, 罗杰, 朱正国, PAN Y T, 孙苗苗, . 基于极限分析上限法的地震作用下分层地基 盾构隧道开挖面稳定性研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(4): 1201-1213. |
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