孔隙水压力效应下非均匀地层盾构隧道稳定性分析

为了确定盾构隧道穿越不均匀地层时由上下地层间力学性质差异所引起的开挖面支护力,以组合对数螺旋线模型为基础,建立非均匀地层中盾构开挖面失稳模型,使用极限分析上限法推导了不均匀地层盾构隧道开挖面极限支护力上限解,借助非线性优化技术手段,求出极限支护力最优解,与已有成果进行对比。并研究了孔隙水压力等其他不同参数对支护力上限及开挖面前方潜在破坏区域的影响。结果表明:上下部地层支护力随地层内摩擦角和黏聚力的增大而降低,上下部的极限支护力随着土体重度以及孔隙水压力系数的增大而增大;破坏范围随着内摩擦角和孔隙水压力系数的增大而减小,黏聚力和土体重度对破坏范围影响较小。