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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：本发明公开了一种考虑渗流影响隧道开挖面稳定性的试验方法，包括：利用模型箱上的刻度线在模型箱内进行分层填土，并在土体内部对应位置处布置土压力盒；在土体表面的对应位置处布置地表位移计；在填土完成后采用花洒充水饱和以实现饱和地层的试验工况；在模型箱后端板处设置盾构机；盾构机刀盘上布置有土压力盒和渗压计；通过盾构机在模型箱内钻挖土体，来模拟隧道开挖，开挖至观测断面后停止，记录开挖过程中和开挖停止后的地表位移计、土压力盒和渗压计的数据；选用不同水压力比进行模拟实验，以获得富水砂卵石地层盾构隧道开挖面失稳所引起的地表变形与土压力变化规律。本发明的优点是：可以得到水压力对开挖面支护压力和地层失稳模式的影响。

主权项：1.一种考虑渗流影响隧道开挖面稳定性的试验方法，其特征在于所述方法包括：（S1）进行模型箱的安装，在所述模型箱内侧涂抹凡士林，并在所述模型箱上设置刻度线；所述模型箱为顶部敞口的立方箱体，包括底板、前端板、后端板、两侧的侧板以及两转角连接板；其中：所述前端板的两端分别通过所述转角连接板与所述侧板相连接；所述转角连接板呈直角状；所述转角连接板的端部与所述侧板的端部以及所述前端板的端部之间均采用橡胶卡接结构；所述后端板的两端部与两所述侧板之间也采用橡胶卡接结构；所述橡胶卡接结构包括橡胶壁板以及贯通轴式直线丝杆机构；所述侧板的端部内、所述前端板的端部内以及所述后端板的端部内均预埋有所述贯通轴式直线丝杆机构，所述橡胶壁板的中心开设有供所述贯通轴式直线丝杆机构中的丝杆通过的通孔，通过驱动所述丝杆的前进或后退以微调所述橡胶壁板进行压缩或伸展；（S2）利用所述模型箱上的刻度线在所述模型箱内进行分层填土，并在土体内部的对应位置处布置土压力盒；在土体表面的对应位置处布置地表位移计；在填土完成之后采用花洒充水饱和以实现饱和地层的试验工况；（S3）在所述模型箱的后端板处设置盾构机；所述盾构机布置于支撑台座上并由滚珠丝杆机构驱动所述盾构机的尾部以进行前后移动；所述盾构机的刀盘上布置有土压力盒和渗压计；（S4）通过所述盾构机在所述模型箱内钻挖土体，来模拟隧道开挖，开挖至观测断面后停止，分别记录开挖过程中和开挖停止后的所述地表位移计、所述土压力盒和所述渗压计的数据；（S5）选用不同水压力比进行模拟实验，重复上述步骤S1到步骤S4，以获得富水砂卵石地层盾构隧道开挖面失稳所引起的地表变形与土压力变化规律。

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