考虑渣土特征的盾构施工力学动态耦合仿真研究

土压平衡盾构渣土作为开挖面支护力与土仓压力之间的传递介质,其力学性能直接影响到土仓压力的控制、开挖面支护力大小和地层变形等.通过编制离散元和有限差分耦合程序,模拟了土压平衡盾构机动态掘进过程,分析了渣土改良对土仓压力传递性和开挖面地层响应的影响.研究结果表明:盾构掘进过程中土仓压力会出现一定的波动幅度,越靠近刀盘,压力的波动幅度越大.刀盘转动角度对土仓压力有一定的影响.刀盘面板转至监测点水平线上时土压力较大,刀盘开口转至监测点水平线上时土压力较小.渣土改良能增大土仓压力传递系数,降低土仓压力的离散性.压力传递系数不是一个稳定值,而是一个受刀盘转动角度影响的变化值.