view in publisher's site

Dual-failure-mechanism model for face stability analysis of shield tunneling in sands

This study proposes an improved model for face stability analysis with a dual-failure-mechanism based on the limit equilibrium method. The failure mechanisms consist of rotational failure and gravitational failure. Thus, the slip zone defined by the model is composed of two parts: a rotational failure zone (lower zone) and a gravitational failure zone (upper zone). The rotational failure zone is bound by a log-spiral-shaped slip surface. It forms mainly because of insufficient support pressure and tends to rotate. The gravitational failure zone is shaped solely by soil gravity and is described by Terzaghi’s theory of soil arching. Failure zone and limit support pressures estimated by the proposed model are only depended on soil parameters and geometry and position of tunnels. The model summarizes the soil parameters and geometric parameters of the limit support pressure for face stability as three parameters: Nc, Nr, and Nq. These three parameters can be easily calculated with the values of Js, Jv, and Jp provided in this paper. Limit support pressures and failure zones predicted by this model are compared to the results of other typical models and the finite difference method. The results suggest that the proposed model is reliable. For project applications, the limit support pressures predicted by the model are also compared with Rankine’s earth pressures. Rankine’s earth pressure is an insufficient support pressure for tunnels in soft soils with thin earth covers, and the model proposed in this paper is more practical for project engineering. In addition, the proposed model can be also employed for tunnels in aquifers by considering the principle of effective stress. The limitations of the proposed model are also discussed.Graphical abstractThis study proposes an improved model for face stability analysis with two failure mechanisms based on the limit equilibrium method. The failure mechanisms consist of rotational failure and gravitational failure.The rotational failure zone forms mainly because of insufficient support pressure and tends to rotate. It is bounded by a log-spiral-shaped slip surface. The gravitational failure zone is shaped solely by soil gravity and is described by the Terzaghi pressure- arch theory.Download high-res image (84KB)Download full-size image

مدل مکانیزم شکست مضاعف برای تحلیل پایداری با استفاده از تونل زنی حفاظ در ماسه

این مطالعه یک مدل بهبود یافته برای تحلیل پایداری چهره را با یک مکانیزم دو شکست مبتنی بر روش تعادل حدی پیشنهاد می‌کند. مکانیزم‌های شکست شامل شکست دورانی و شکست گرانشی می‌شوند. بنابراین منطقه لغزش تعریف‌شده توسط این مدل از دو بخش تشکیل شده‌است: یک ناحیه شکست چرخشی (پهنه کم‌تر)و یک منطقه شکست گرانشی (ناحیه بالایی). ناحیه شکست چرخشی توسط یک سطح لغزش به شکل مارپیچی شکل بسته می‌شود. آن عمدتا به خاطر فشار ناکافی پشتیبانی شکل می‌گیرد و تمایل به چرخش دارد. منطقه شکست گرانشی تنها با جاذبه زمین شکل می‌گیرد و توسط نظریه ترزاقی از خم شدن خاک توصیف می‌شود. مدل ارائه‌شده تنها به پارامترهای خاک و هندسه و موقعیت تونل‌ها بستگی دارد. این مدل، پارامترهای خاک و پارامترهای هندسی فشار پشتیبان حدی برای پایداری صورت را به عنوان سه پارامتر توصیف می‌کند: Nc، Nr و Nq. این سه پارامتر می‌توانند به آسانی با مقادیر of، Jv و jp ارایه‌شده در این مقاله محاسبه شوند. فشارهای پشتیبانی را محدود کرده و مناطق شکست پیش‌بینی‌شده توسط این مدل با نتایج مدل‌های معمولی دیگر و روش تفاضل محدود مقایسه می‌شوند. نتایج نشان می‌دهد که مدل پیشنهادی قابل‌اعتماد است. برای کاربردهای پروژه، فشارهای پشتیبان حدی پیش‌بینی‌شده توسط این مدل با فشار زمین Rankine مقایسه می‌شوند. فشار زمین Rankine یک فشار کمکی ناکافی برای تونل‌ها در خاک‌های نرم با پوشش زمین نازک است و مدل ارائه‌شده در این مقاله برای مهندسی پروژه عملی‌تر است. علاوه بر این، مدل پیشنهادی را می توان برای تونل‌ها در آبخوان‌ها با در نظر گرفتن اصل تنش موثر مورد استفاده قرار داد. محدودیت‌های مدل پیشنهادی همچنین discussed.Grap hical study، یک مدل بهبود یافته برای تحلیل پایداری چهره را با دو مکانیزم شکست مبتنی بر روش تعادل حدی پیشنهاد می‌کند. مکانیزم‌های شکست شامل گسیختگی چرخشی و شکست چرخشی failure.The دورانی هستند که عمدتا به خاطر فشار ناکافی پشتیبانی و تمایل به چرخش هستند. آن توسط یک سطح لغزش به شکل مارپیچی شکل محدود می‌شود. منطقه شکست گرانشی تنها با جاذبه زمین شکل می‌گیرد و توسط the فشار سنج (۸۴ KB)تصویر با اندازه کامل را بارگیری می‌کند.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.