Lower Bound Solutions for Stability of Two Parallel Circular Tunnels in Cohesive Soil

Jun Xie, Xiaojun Yin

In the proceedings of: GeoRegina 2014: 67th Canadian Geotechnical Conference

Session: Transportation Geotechnics

ABSTRACT: This study investigates an undrained stability of two parallel circular tunnels with same diameters in shallow soil, employing the lower bound theorem of plastic limit analysis method. The soil is assumed to be a cohesive material to obey the Trasca criterion. The collapse mechanism, with the admissible stress fields around the two tunnels, is established to estimate the lower bound of stability ratio for tunnels under the condition of plan strain. The lower bound solutions of stability ratio for two parallel circular tunnels are derived to compare with the upper bound solutions of stability ratio and the results from centrifuge testing in the laboratory. The upper and lower bounds bracket the testing results.

RÉSUMÉ: Cette étude examine une cohésion non drainée de deux tunnels circulaires parallèles ayant les mêmes diamètres dans des sols peu profonds, en utilisant le théorème de limite inférieur de la méthode d'analyse de limite de plasticité. Le sol est supposé être un matériau cohésif afin d'obéir au critère de Tresca. Le mécanisme d'abaissement, avec les champs de contraintes admissibles autour des deux tunnels, est établi pour estimer la limite inférieure de ratio de stabilité pour les tunnels en condition de pression du plan. Les solutions liées inférieures de ratio de stabilité pour deux tunnels parallèles circulaires sont dérivées pour comparer avec les solutions de la limite supérieure de ration de stabilité et des résultats d'essais de centrifugeuses au laboratoire. Les limites supérieures et inférieures encadrent les résultats des tests.

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