基于三维破坏机制的浅埋硐室塌落面上限分析
2014-06-27凌同华
交通科学与工程 2014年3期
黄 阜,周 凯,凌同华
(1.长沙理工大学土木与建筑学院,湖南长沙 410004;2.长沙理工大学桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室,湖南长沙 410004)
随着中国城市化进程的加速,大量人口向城市聚集,造成城市人口密度日益增大,建设用地越来越紧张。为了解决这一问题,地下空间的开发与利用得到了各级规划部门的广泛重视,越来越多的浅埋地下建筑也出现在市政建设中。由于这些浅埋地下结构上部覆盖的土体很薄,在开挖过程中易出现由支护措施不当导致的地表塌陷。因此,浅埋硐室的稳定性问题引起了许多学者的关注。杨峰[1]等人利用极限分析上限有限元理论,建立了粘性土地层不排水条件下浅埋隧道的稳定性分析模型,绘制了浅埋隧道发生破坏时的速度场,得到了浅埋隧道极限状态下的破坏模式。张成平[2]等人基于普氏平衡拱理论,通过对浅埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷进行深入分析,揭示了地表塌陷的发生机理,并结合地层条件和施工情况得出了诱发地表塌陷的原因。针对软岩浅埋大跨隧道开挖易导致地表建筑发生过大沉降,覃卫民[3]等人采用数值模拟与现场监测相结合的方法,对隧道开挖过程中地表建筑的安全性进行了全面、深入的研究。黄阜[4]等人根据土体的非线性破坏特征,构建了浅埋硐室拱顶围岩的曲线形破坏机制,将孔隙水压力所做的功率作为一个外力功率引入极限分析上限定理的虚功率方程中,得到了孔隙水压力作用下浅埋硐室顶部塌落面的上限方程,并分析了孔隙水压力对浅埋硐室塌落面的影响。……
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