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基于流固耦合分析理论,利用有限元分析软件对隧道开挖引起的地表沉降进行分析。非降水开挖方式下,考虑流固耦合效应共同作用,详细分析隧道周边地层和超前预支护加固区的主要土体特性对地表沉降及隧道结构体变形的影响。研究表明:在非降水开挖时,地表沉降、隧道拱顶下沉、隧道底部位移随着渗透系数比的增大而减小。但减小的速率也随之渗透系数比的增大而减小;随着超前预支护加固区渗漏部位的渗透系数比的增大,隧道顶部区域加固引起的地表沉降最小,两侧加固、底部加固和全部区域加固引起的地表沉降接近;地下水位变化时,超前预支护加固区周边地表沉降随着下渗总流量的增大而减小,但减小的速率也随着下渗总流量的增大而减小。此结论对富水地区采用非降水开挖隧道时的地表沉降分析提供一定的理论指导,有助于改进超前预支护和隧道排水工程的施工设计。 相似文献
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为了解在荷载作用下,接触界面层发生的力学响应区别于冻土和结构材料本身力学特性,使用新研制的冻土与结构接触界面层力学试验仪,比较系统地研究人工冻黏土与粗糙钢板接触界面层单调剪切力学特性。分别从宏观和细观2个角度出发,分析冻土界面层的基本力学特性和受力变形机理。结果表明:随着法向荷载增大,接触界面的峰值剪应力、稳定剪应力、初始剪切劲度也增大,接触界面的抗剪强度与法向应力呈线性关系,可用摩尔-库仑准则来描述;冻土颗粒的剪切位移随冻土深度增大而减小,同一冻土深度内,剪切位移随法向应力的增大而增大,不同粗糙度的结构接触界面层变形特性基本相似,试验条件范围内接触界面层厚度为0.5~3.5 mm;界面层变形可分为冻土与结构接触界面上滑移变形和受结构约束的冻土剪切变形两部分;结构面粗糙度、冻土温度和法向应力等因素对接触界面层的力学特性具有显著影响。 相似文献
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