基于块体剪流组合机构的黏土隧道三维开挖面稳定分析

摘要

基于块体剪流组合机构研究了非均质黏土地层中隧道三维开挖面稳定性。指出了已有文献在推导简单剪流–转动机构过程中存在漏项并对稳定系数计算公式进行了改正。通过对块体机构与剪流机构的讨论，分别从上部刚性块体以及下部剪流区两个方面揭示出现有解析机构上限解与离心模型试验结果及弹塑性有限元解差距较大的内在机理。在此基础上，进一步提出了平动块体非均匀剪流组合机构，显著改进了现有解析机构在隧道埋深比相对较大时的上限解，并详细讨论了当前常用工程验算方法的适用性。