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第46卷第11期岩土工程学报Vol.46No.11

2024年11月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringNov.2024

DOI：10.11779/CJG

考虑超载和纵坡效应的隧道开挖面破坏分析

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杨峰，高益康，秦傲韩，宋智慧，赵炼恒

（1.中南大学土木工程学院，湖南长沙410075；2.湖北瑞立德科技有限公司，湖北武汉430051）

摘要：针对地表超载和纵向坡度影响下的隧道开挖面稳定性问题，提出源于构造破坏机制的初始三角形网格更新策

略，应用刚体平动运动单元上限分析（UB-RTME）方法开展非线性规划运算，获得地表临界超载系数σ/c图表与滑移

s

线网破坏模式。结果表明：①以网格更新得到的UB-RTME滑移线网与OptumG2自适应加密网格，均可反映隧道开挖

面破坏影响范围及承载关键区域，且UB-RTME以有效间断线及单元速度确定破坏范围，可揭示相对破坏范围S/D2定

量数据及滑移线网破坏形态与影响因素的关联规律。②临界超载系数σ/c随纵向坡度角θ增大而显著降低，随埋深比

s

C/D增大而增大，随重度系数γD/c增大而不断减小，随内摩擦角ϕ增大而非线性增大。③对于C/D和ϕ数值较大的情

况，网格密度将显著影响UB-RTME运算得到的σ/c数值解精度；网格密度增加后，σ/c计算结果精度显著提高，且体

ss

现破坏特征的网状滑移线变得更加光滑。

关键词：地表超载；纵向坡度；隧道开挖面；稳定性分析；网格更新；破坏模式；滑移线网

中图分类号：TU432文献标识码：A文章编号：1000-4548(2024)11-2323-10

作者简介：杨峰(1981—)，男，博士，副教授，主要从事隧道与地下工程方面的教学和科研工作。E-mail:yf5754

@。

Failureanalysisoftunnelfaceinfluencedbyoverloadandlongitudinalslope

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YANGFeng,GAOYikang,QINAohan,SONGZhihui,ZHAOLianheng

(1.SchoolofCivilEngineering,CentralSouthUniversity,