基于离散元分析的砂土深埋盾构隧道土压力计算方法

摘要

随着城市地下空间的进一步开发利用,盾构隧道埋深不断增加,合理确定深埋盾构隧道上方的垂直土压力是合理进行管片设计的关键.随着隧道埋深增加,土拱效应明显,深埋隧道上方会形成稳定的松动区.利用离散元软件PFC2D对深埋盾构隧道在砂土中的开挖进行数值模拟,通过观察隧道上方松动区形状,对TERZAGHI松动土压力计算公式进行改进,提出砂土中深埋隧道上方松动土压力的计算方法.结果 表明:与TERZAGHI理论假定的直立滑动面不同,深埋盾构隧道松动区为三角形;松动区滑动面上的侧压力系数大于TERZAGHI的建议值.通过与现场实测数据进行对比分析,验证了该公式的合理性,该成果可用于深埋盾构隧道的垂直土压力计算.