کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6782649 1432272 2018 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical simulation of slurry fracturing during shield tunnelling
ترجمه فارسی عنوان
شبیه سازی عددی شکستگی دوغاب در طول تونل زنی سپر
کلمات کلیدی
نوع سپر دشت، شکستگی لجن، فرآیند فرآیند، سرعت انتشار شکستگی،
ترجمه چکیده
روش شیپور نوع سپر یک روش تونل زنی مهم است، به ویژه برای تونل های زیر آب در خاک نرم. اگر فشار مایع خیلی زیاد باشد، ممکن است منجر به شکستگی ستون در مقابل چهره حفاری و ایجاد حوادث ناشی از آلودگی شود. ثبات چهره تونل های سپر کم عمق به دلیل درک ناکافی مکانیسم شکستگی ناشی از انجماد است. مهمتر از همه، درک جزئیات جزئیات فرایند پخش شکستگی دوغاب کافی نیست، زیرا این فرآیند به ویژه پیچیده است. با این حال، فرآیند پخش نمی تواند به طور مستقیم در زمینه یا آزمایشات آزمایشی در مقیاس کوچک دیده شود، زیرا در خاک های خاک رخ می دهد. تاکنون یک رویکرد موثر برای بررسی مکانیزم شکستن دوغاب در طبقه اطراف تونل سپر مایع وجود نداشته است. در این مقاله، یک روش شبیه سازی عددی برای ارزیابی شکستگی دوغاب ناشی از تونل زنی ارائه شده است. مدل عددی توسعه یافته کوپلینگ توزیع تنش، جریان سیال و شکستگی را در نظر گرفت. آغاز، شکستگی و انتشار در این طبقه می تواند به صورت عددی مجزا شود. یک سری از شبیه سازی ها برای نسبت های مختلف عمق پوشش به قطر تونل برای بررسی روند انتشار شکستگی های دوغاب انجام شد. اثرات فشار مایع در چهره تونلی و عمق پوشش بالای تونل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از فرایند شکستن ناشی از دوغاب، مانند سرعت انتشار شکستگی، توزیع فشار کششی در امتداد شکستگی، فشار شروع به شکست، افزایش فشار شکستگی و تغییر شکل ورقه ها، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات مهندسی ژئوتکنیک و زمین شناسی مهندسی
پیش نمایش مقاله
شبیه سازی عددی شکستگی دوغاب در طول تونل زنی سپر
چکیده انگلیسی
The slurry type shield method is an important tunnelling method, especially for underwater tunnels in soft soil. If the slurry pressure is too high, it may lead to slurry fracturing of the stratum in front of the excavation face and cause water inrush accidents. Controlling the face stability of shallow shield tunnels is difficult owing to the inadequate understanding of the slurry induced fracturing mechanism. Most importantly, understanding the details of the slurry fracturing propagation process is not enough, as the process is especially complicated. However, the propagation process cannot be directly observed in the field or in small-scale laboratory tests because it occurs in bodies of soil. Thus far, an effective approach to investigate the slurry fracturing mechanism in the surrounding stratum of a slurry shield tunnel has not been reported. In this paper, a numerical simulation method for evaluating tunnelling-induced slurry fracturing is presented. The developed numerical model considered the couplings of stress distribution, fluid flows, and fracturing. The fracture initiation, branching, and propagation in the stratum could be reproduced numerically. A series of simulations for different ratios of cover depth to tunnel diameter were carried out to investigate the propagation process of slurry fracturing. The effects of slurry pressure at the tunnelling face and the cover depth above the tunnel were investigated. The results of the fracturing process induced by slurry, such as the fracture propagation velocity, slurry pressure distribution along the fracture, fracture initiation pressure, fracture extending pressure, and stratum deformations, were analyzed.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Tunnelling and Underground Space Technology - Volume 74, April 2018, Pages 153-166
نویسندگان
, , , , ,