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摘要
针对深埋盾构隧道掌子面的稳定性研究,构建了二维有限平动刚性多块体破坏模式,在极限分析上限定理的框架内,基于非相关联流动法则,采用非线性M-C破坏准则并考虑孔隙水压力作用下研究掌子面的稳定性。通过理论分析得到了支护力的求解公式,利用数值软件MATLAB对极限支护力进行优化可得到支护力的上限解,将本文方法和既有方法得到的极限支护力进行对比,本文方法的上限解和既有方法的差值范围为-0.62%～-4.56%,验证了本文方法的有效性。分析各参数对深埋隧道掌子面极限支护力的影响规律,结果表明:掌子面的极限支护力随着孔隙水压力系数ru、非线性系数m、拉应力σt、重度γ的增大而增大,随着初始黏聚力c0、剪胀系数ζ的增大而减小。本文方法可为深埋盾构隧道掌子面的支护力设计提供重要的参考价值。
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单位西南交通大学; 土木工程学院; 四川水利职业技术学院
