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申请/专利权人：中铁十五局集团有限公司;中铁十五局集团第四工程有限公司;北京工业大学;盾构及掘进技术国家重点实验室

摘要：本发明公开了一种开挖面主动和被动失稳破坏试验方法，包括：在模型箱内侧贴设壁纸，并在壁纸上设置刻度线；在模型箱内进行分层填土，并在垂直于盾构机的推进方向上设置观测断面，在观测断面周围布置地层位移计、土压力盒以及地表位移计；通过盾构机在模型箱内钻挖土体，以分别进行隧道开挖面主动失稳破坏试验和隧道开挖面被动失稳破坏试验，并记录地表位移计、地层位移计和土压力盒的数据；开挖不同埋深的隧道进行试验，以研究隧道开挖面主动和被动失稳过程中地层的渐进变形规律。本发明的优点是：通过隧道开挖面主动失稳破坏试验和隧道开挖面被动失稳破坏试验，以研究开挖面主动和被动失稳过程中地层的渐进变形规律。

主权项：1.一种开挖面主动和被动失稳破坏试验方法，其特征在于所述方法包括：（S1）进行模型箱的安装，在所述模型箱内侧贴设壁纸，并在所述壁纸上设置刻度线；（S2）利用所述壁纸上的刻度线在所述模型箱内进行分层填土，并在垂直于盾构机的推进方向上设置观测断面，在所述观测断面周围布置地层位移计、土压力盒以及地表位移计；其中，所述地层位移计和所述土压力盒布置在土体内部，所述地表位移计布置在土体表面；（S3）在所述模型箱的后端板处设置盾构机，通过盾构机在所述模型箱内钻挖土体，以分别进行隧道开挖面主动失稳破坏试验和隧道开挖面被动失稳破坏试验，并记录所述地表位移计、所述地层位移计和所述土压力盒的数据；其中，当盾构机刀盘到达所述观测断面时，开始模拟隧道开挖面主动失稳过程；当盾构机刀盘掘进至距离所述观测断面一定距离时，开始模拟隧道开挖面的被动失稳过程；所述主动失稳的模拟方法为：控制所述盾构机不再向前掘进，即，设定掘进速度为0mmmin，所述盾构机的刀盘转速设定为0.2rmin，所述盾构机的螺旋出土器转速设定为1.0rmin；所述被动失稳的模拟方法为：当所述盾构机的刀盘掘进至距离所述观测断面50mm时，开始模拟隧道开挖面的被动失稳过程，控制所述盾构机的刀盘与螺旋出土器均被关停，并设定所述盾构机的顶进速度为2mmmin；（S4）开挖不同埋深的隧道进行试验，重复上述步骤S1至步骤S3，以研究隧道开挖面主动和被动失稳过程中地层的渐进变形规律。

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