From the standpoint of stability tw

From the standpoint of stability two stages can be distinguished: the shortterm stage, corresponding to undrained shear, and the longterm stage, corresponding to drained shear. In a high permeability ground the water content adjusts

itself immediately to the stresses prevailing after excavation.

2.2 Stability
Stability issues are usually investigated by limit equilibrium analyses. As deformations are not taken into account in such analyses, the ground may be idealised as a plastic material obeying the Mohr-Coulomb failure condition either with the ef- fective shear strength parameters (c', ') or with the undrained shear strength Cu. As in other prob- lems involving the unloading of the ground (i.e., a reduction in the first invariant of the total stress), undrained conditions are more favourable for the stability of underground openings. For common advance rates (up to 20 m/d), drained conditions are to be expected when the permeability is higher than 10-7-10-6 m/s (Anagnostou 1995b).
When analysing the stability of the tunnel face, a simple collapse mechanism can be considered (Fig. 2a) consisting of a wedge and a prism which extends from the tunnel crown to the surface (Davis et al. 1980, Anagnostou & Kovári 1996). With the exception of closed-shield tunnelling, the piezometric head at the tunnel face is lower than that prevailing in the undisturbed ground. Consequently, water seeps towards the face, thereby generating seepage forces which have a destabilising effect and must be taken into account in a drained analysis. The seepage forces are equal to the gradi- ent of the hydraulic head field. The computation of the seepage forces therefore calls for a three- dimensional steady-state seepage-flow analysis (Fig. 2b). Thus, a drained face stability analysis proceeds in three steps: (i) determination of the three-dimensional hydraulic head-field by means of a finite element computation; (ii) integration of the seepage forces acting upon the components of the specific collapse mechanism (S, Fig. 2c); (iii) solu- tion of the limit equilibrium equations.


Fig. 2d shows the support pressure required in order to stabilise the face as a function of the safety factor (defined in terms of the shear strength constants). The upper line applies to the long-term conditions prevailing when tunneling under a con- stant water table (steady state piezometric head field as in Fig. 2c). The face support requirement decreases considerably if groundwater drainage is carried-out prior to tunneling (lower line). In low- permeability ground, the face would remain stable even without support (lowest line). The diagram shows the influence of groundwater conditions and of time on face stability.
As another example, consider a partial excava- tion with an invert closure in a distance L from the face (Fig. 3a). The overall stability of the top heading depends on the loads acting upon the tem- porary support shell and its bearing capacity, as

Kết quả (Việt) 2:

Từ góc độ của sự ổn định hai giai đoạn có thể được phân biệt: giai đoạn dưỡng ngắn hạn, tương ứng với cắt không thoát nước, và giai đoạn lâu dài, tương ứng để ráo nước cắt. Trong một tính thấm cao mặt đất, lượng nước điều chỉnh bản thân ngay lập tức trước những căng thẳng hiện hành sau khi khai quật. 2.2 Tính ổn định các vấn đề ổn định thường được điều tra bởi cân bằng giới hạn phân tích. Khi biến dạng không được đưa vào tài khoản trong phân tích như vậy, mặt đất có thể được lý tưởng hóa như một vật liệu nhựa tuân theo các điều kiện suy Mohr-Coulomb, hoặc với các thông số cách hiệu trị hiệu cắt mạnh (c ', ') hoặc với sức kháng cắt không thoát nước Cu . Như trong mắc các khác liên quan đến việc dỡ mặt đất (tức là, việc giảm bất biến đầu tiên của tổng stress), điều kiện không thoát nước thuận lợi hơn cho sự ổn định của khe hở dưới lòng đất. Đối với giá trước thông thường (lên đến 20 m / d), để ráo nước điều kiện đang được mong đợi khi tính thấm cao hơn 10-7-10-6 m / s (Anagnostou 1995b). Khi phân tích sự ổn định của mặt đường hầm, một cơ chế sụp đổ đơn giản có thể được xem xét (Hình. 2a) bao gồm một nêm và một lăng kính trải dài từ vương miện đường hầm lên mặt đất (Davis et al. 1980, Anagnostou & Kovári 1996). Ngoại trừ kín lá chắn đường hầm, các đầu đo áp vào khuôn mặt hầm là thấp hơn so với hiện hành trong đất bị xáo trộn. Do vậy, nước thấm đối mặt, do đó tạo ra lực lượng thấm mà có tác dụng gây mất ổn định và phải được đưa vào tài khoản trong một phân tích để ráo nước. Các lực lượng thấm bằng với ent gradi- của lĩnh vực đầu thủy lực. Các tính toán của các lực lượng nước rò rỉ do đó kêu gọi một chiều ổn định phân tích thấm chảy ba (2b hình.). Do đó, một ráo nước ổn định mặt tiền phân tích trong ba bước sau: (i) xác định thủy lực đầu trường ba chiều bằng phương tiện của một tính toán phần tử hữu hạn; (ii) tích hợp của các lực lượng nước rò rỉ hành động dựa trên các thành phần của cơ chế cụ thể sụp đổ (S, Hình 2c.); (iii) sự solu- của các phương trình cân bằng giới hạn. Hình. 2d cho thấy áp lực hỗ trợ cần thiết để ổn định khuôn mặt như một chức năng của các hệ số an toàn (quy định tại các điều khoản của các hằng số sức kháng cắt). Các dòng trên áp dụng đối với các điều kiện dài hạn hiện hành khi đường hầm dưới một con- bảng nước STANT (lĩnh vực đầu đo áp trạng thái ổn định như trong hình. 2c). Yêu cầu hỗ trợ mặt giảm đáng kể nếu thoát nước ngầm được thực-hiện trước khi đường hầm (dòng thấp hơn). Trong mặt đất thấm thấp, khuôn mặt sẽ ổn định ngay cả khi không hỗ trợ (dòng thấp nhất). Biểu đồ cho thấy sự ảnh hưởng của điều kiện nước ngầm và thời gian về sự ổn định mặt. Một ví dụ khác, hãy xem xét một sự excava- một phần với một đóng nghịch trong một khoảng cách L từ mặt (Hình. 3a). Sự ổn định tổng thể của tiêu đề đầu phụ thuộc vào tải trọng tác dụng trên vỏ hỗ trợ porary tem- và khả năng chịu lực của nó, như