饱水砂性地层隧道掌子面稳定性分析

根据饱水砂性地层的物理力学特性,采用离散元流固耦合方法,建立了掌子面稳定性研究数值分析模型,得出掌子面失稳破坏过程分为线性阶段、敏感阶段和破坏阶段;破坏区域由掌子面前方滑动破坏区(楔形状)和上方松动破坏区(烟囱状)组成。在此基础上,基于考虑渗流的三维楔形体理论计算模型,建立了渗流条件下饱水砂性地层隧道掌子面极限支护压力的计算方法,分别计算不考虑渗流时的掌子面极限有效支护压力和渗流时的掌子面渗透压力。该方法与数值解吻合较好,为掌子面极限支护压力的确定提供了新途径。