以大型跨江海水下盾构法隧道施工期的流固耦合问题为主要研究对象,在弹性理论和岩体塑性的Drucker-Prager准则的基础上推导了地下水作用下围岩和衬砌的渗流场计算公式,建立了渗流场作用下围岩和衬砌的应力场计算方程;利用应力场和渗流场耦合模型,采用有限元方法,建立了大型跨江海盾构隧道施工过程的数值模型,进行管片结构施工期的内力和变形分析,通过研究,探明施工期衬砌结构的受力特征,评估盾构隧道结构的安全性;为探明盾构隧道掘进中不可表征因素之影响,研制了能模拟1MPa水头压力下泥水盾构机掘进试验系统,并进行了设备的模拟水下盾构隧道的掘进试验;针对泥水盾构机的特点,研究了盾构机掘进过程中泥膜的形成机理,确定了泥膜的形成要素,并根据成都砂卵石地层参数特点配置了相似土体,根据泥膜的特点,配置了泥浆材料,完成了泥膜形成的模拟试验。
英文主题词Underwater Shield Tunnel; Solid-Fluid Coupling; D-P Criterion; Model Shield Machine; Mud