盾构法施工中楔形体模型滑裂面倾角的研究

在盾构开挖面极限支护力的计算理论中，楔形体模型由于简单、直观而得到广泛的应用，但确定滑动面倾角较为繁琐，尤其是在迎坡条件下的研究较少。在梯形楔形体模型的基础上，通过引入盾构隧道的纵坡坡度角θ，建立了迎坡条件下的盾构开挖面极限支护力计算模型，推导出开挖面极限支护力计算公式。对开挖面支护力计算值的数据分析发现，不考虑渗流力和黏聚力的影响时，滑动面倾角仅受隧道线路纵向坡度角的影响较大，而土的内摩擦角c、重度、开挖面直径d、埋深h和地表附加应力q对其影响很小；考虑黏聚力c的影响时，c≤11kpa时滑动面的倾角随黏聚力的增大逐渐减小，且当黏聚力、内摩擦角和开挖面直径一定时，滑动面倾角只在某一特定数值附近小幅度变化，同时当开挖面直径d>5m时，滑动面倾角随开挖面直径的增大而增大；土的重度、地表附加应力和埋深对滑动面倾角的数值影响不大，计算滑动面倾角时可不考虑它们的影响。在分析研究基础上得到了滑动面倾角的计算公式，简化了极限支护力的求解过程。