泥水盾构开挖面稳定性研究.pdf

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1、第30卷第8期2017年8月中国公路学报ChinaJ．Highw．Transp．V01．30NO．8Aug．2017文章编号：1001—7372(2017)08—0024—14泥水盾构开挖面稳定性研究袁大军1’2”，沈翔1’2”，刘学彦4，吴俊1’2’3(1．北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室，北京100044；2．北京交通大学隧道与地下工程教育部工程研究中心，北京100044；3．北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044；4．北京林业大学水土保持学院，北京100083)摘要：针对不断推进越江海大断面隧道建设的现状，分析了盾构开挖面稳定性对盾构安全掘进的重要性，同时对泥水盾构

2、开挖面稳定的研究方法、研究理论以及拟解决的主要问题等方面进行分析。通过综述国内外泥水盾构隧道开挖面稳定性的研究发展历程及近期新的发展趋势，讨论了已有的泥水盾构开挖面失稳经典理论及模型试验的局限性，介绍了泥水劈裂失稳的判定标准和模型试验等相关研究，同时分析了泥膜及刀盘对开挖面稳定的作用，最后展望了水下隧道，特别是高水压越江海大直径泥水盾构开挖面稳定性问题未来的研究及发展方向。研究主要从经典理论、泥水劈裂和泥膜等方面讨论盾构开挖面稳定等问题，也涉及合理覆土厚度等工程问题。研究结果表明：由于泥水盾构本身的复杂性以及地层的多样性，使盾构与土相互作用下的开挖面稳定问题的研究更为困难；尚没有更具普遍

3、意义的泥水动态成膜评价标准以及刀盘对开挖面的支护作用的研究成果，特别是高水压、复杂地层等条件下的开挖面稳定问题属交叉领域颇多，更需深入研究，方可为工程所用。关键词：盾构隧道；开挖面稳定；综述；泥水劈裂；泥膜；高水压中图分类号：U455．43文献标志码：AResearchonExcavationFaceStabilityofSlurryShieldTunnelingYUANDa—junl'2”，SHENXian91·2～，LIUXue-yan4，WUJunl·2·3(1．KeyLaboratoryofUrbanUndergroundEngineeringofMinistryofEducat

4、ion，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China；2．TunnelandUndergroundEngineeringResearchCenterofMinistryofEducation，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China；3．SchoolofCivilEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China；4．SchoolofSoilandWaterConservation，BeijingForestryUniversit

5、y，Beijing100083，China)Abstract：Aimingatthecurrentsituationofcontinuouslypromotingtheconstructionofcross—river(sea)tunnel，theimportanceoftheexcavationfacestabilitytoshieldtunnelingwasanalyzed．Whilsttheanalysisonexcavationfacestabilityofshieldtunnelwascarriedoutfrommethods，relevanttheoriesandproble

6、msforsolution．Throughthereviewofthedevelopmentofexcavationfacestabilityofslurryshieldtunnelingathomeandabroad，thelimitationofclassicaltheoryandmodeltestoftheexcavationfaceinstabilitywasdiscussed．Therelevantresearchesonthecriterionandmodeltestofslurryfracturinginstabilitywasintroduced．Whilsttheeff

7、ectoffiltercakeandcutterdisconthestabilityoftheexcavationfacewasanalyzed．Finally，the收稿日期：2017-07—06基金项目：国家重点基础研究发展计划(“九七三”计划)项目(2015CB057802)；国家自然科学基金项目(51378054)；中央高校基本科研业务费专项资金项目(2015JBZ008)作者简介：袁大军(1961一)，男，辽宁本溪人，教授