正交下穿盾构开挖面失稳的离散元分析

作者：张孟喜; 张梓升; 王维; 吕岩; 韩佳尧; 金琦

来源：上海交通大学学报, 2018, 52(12): 1594-1602.

DOI：10.16183/j.cnki.jsjtu.2018.12.008

• 下穿盾构
• 开挖面失稳
• 离散元
• 数值模拟

基于上海轨道交通工程实践,采用离散元软件PFC2D模拟盾构隧道的正交下穿施工,分析了存在既有隧道情况下盾构开挖面塌陷失稳破坏的失稳模式、地表沉降及支护压力比,并与现场监测数据进行比较验证,沿开挖纵向进行关于开挖面塌陷失稳影响的普适性规律研究.结果表明,当开挖面距离既有隧道较近且未穿越时,既有隧道对失稳模式存在显著影响,表现为烟囱状失稳区扩大、地表沉降槽不连续、极限支护压力比减小;当开挖面穿越既有隧道后,有既有隧道开挖的失稳模式基本与无既有隧道开挖一致.模拟过程中测得2种工况极限支护压力比分布为0.4～0.6,其中下穿工况极限支护压力比较小,即较不容易发生塌陷破坏.综合对模拟结果的分析,当开挖面位于既有隧道前2倍隧道直径范围内时,开挖面的失稳模式将受到既有隧道的影响.

• 单位
  中铁二十局集团有限公司; 上海大学