岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (11): 3637-3648.doi: 10.16285/j.rsm.2024.1553CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.1553
张昕晔1,刘志伟2,翁效林1,李铉聪1,赵建崇2,刘小光3
ZHANG Xin-ye1, LIU Zhi-wei2, WENG Xiao-lin1, LI Xuan-cong1, ZHAO Jian-chong2, LIU Xiao-guang3
摘要: 为研究隧道穿越上砂下黏复合地层时开挖面的稳定性,采用离心模型试验与数值模拟相结合的方法,得出了不同地层分界线与埋深比条件下的失稳区位移变化、最终失稳区轮廓特征、土压力变化规律以及开挖面极限支护力。试验结果表明:当地层分界线位于开挖面中心处时,开挖面前方土体随位移后撤发生失稳破坏;当分界线处于拱顶处时,开挖面前方土体始终保持稳定状态。失稳区位移都发生在上部砂土地层,黏土地层在后撤过程中几乎不发生变化,证明开挖面失稳初期土体受到的扰动会影响后续失稳区发展趋势。由归一化竖向土压力与开挖面后撤曲线分析可知,埋深比和下侧黏土地层厚度越大,地层抵抗扰动能力越强。对试验中发生失稳破坏的两组工况进行分析,发现开挖面支护应力比随归一化后撤位移的变化曲线存在3个阶段。两组工况均是开挖面上侧中心点支护力先达到极限值,且当埋深比由1.0增大到1.5时,极限支护力变化较小。通过对试验工况开挖过程进行三维有限元数值模拟,对开挖面极限支护力、失稳区破坏模式与土压力变化规律进行分析,数值分析结果与试验结果基本吻合。
中图分类号: TU 452| [1] | 孙志亮, 邵敏, 王叶晨梓, 刘忠, 任伟中, 柏巍, 李朋, . 管道破损诱发地面沉降细观模拟与影响因素分析[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 507-518. |
| [2] | 熊飞, 刘新荣, 刘文武, 钟祖良, 杨忠平, 王南云, 王浩, 薛熠, . 含深大裂隙陡崖式岩溶山体采动破坏与失稳机制[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2516-2531. |
| [3] | 张奇, 王驹, 刘江峰, 曹胜飞, 谢敬礼, 成建峰, . 热-水-力多场耦合下高放废物处置库核心处置单元间距设计研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2626-2638. |
| [4] | 梁庆国, 李景, 张崇辉, 刘彤彤, 孙志涛, . 基底均匀膨胀作用下黄土−泥岩复合地层隧道衬砌力学响应研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(6): 1811-1824. |
| [5] | 朱先祥, 张琦, 马俊鹏, 王永军, 孟凡贞, . 浆−水置换效应下含水砂层渗透注浆扩散机制[J]. 岩土力学, 2025, 46(6): 1957-1966. |
| [6] | 杨明云, 陈川, 赖莹, 陈云敏. 串联锚在黏土中的三向受荷承载力分析[J]. 岩土力学, 2025, 46(2): 582-590. |
| [7] | 张寻龙, 曹成勇, 陈湘生, . 土−岩复合地层超深圆形竖井开挖变形特性案例研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(12): 3924-3933. |
| [8] | 张凌博, 孙宜松, 程星磊, 郭群录, 赵川, 刘京红. 基于损伤能量耗散的三维土体切削破坏面表征方法研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(11): 3626-3636. |
| [9] | 吴迪, 陈嵘, 孔纲强, 牛庚, 缪玉松, 王振兴. 冷-热循环温度下桥梁能量排桩热-力响应特性现场试验与数值模拟[J]. 岩土力学, 2025, 46(11): 3649-3660. |
| [10] | 许国庆, 黄高翔, 王协康, 罗登泽, 李洪涛, 姚强, . 新型弧形聚能爆破作用下的岩石破裂演化机制研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(10): 3267-3279. |
| [11] | 王帅, 王豫徽, 王玲, 李佳祺, 赵梓皓, 庞凯旋, . 基于晶体模型的岩石孔隙结构与矿物组成对裂纹扩展影响机制研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(10): 3289-3301. |
| [12] | 张振波, 李秉欣, 杨茜, 刘志春, 刘义, . 近接基坑工程有限土体失稳模式研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(1): 266-277. |
| [13] | 杨立. 平板载荷试验数值分析及承载力判定标准研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 723-730. |
| [14] | 薛秀丽, 谢伟睿, 廖欢, 曾超峰, 陈宏波, 徐长节, 韩磊, . 邻近深埋地铁车站水−土阻隔效应及其对基坑抽水致沉的影响[J]. 岩土力学, 2024, 45(9): 2786-2796. |
| [15] | 赵崇熙, 徐超, 王清明, 张胜, 李昊煜, . 土工合成材料加筋土桥台极限承载力的离心载荷试验[J]. 岩土力学, 2024, 45(6): 1643-1650. |
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