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《隧道盾构法施工开挖面稳定性研究方法评析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第1卷第1期地下空间与工程学报Vol.12005年02月ChineseJournalofUndergroundSpaceandEngineeringFeb.2005文章编号:167320836(2005)0120117203X隧道盾构法施工开挖面稳定性研究方法评析裴洪军,孙树林,吴绍明,裴红岩,苑明文(1.河海大学地质及岩土工程系,南京210098;2.抚顺市水务局,抚顺113006;3.抚顺市水利勘测设计研究院,抚顺113006)摘要:随着隧道技术的发展,盾构隧道成为城市地下工程施工的主要施工方法,而盾构在推进过程中开挖面稳定性的研究未能引起关注,本文就
2、开挖面稳定性的研究方法作出评析与比较,从而更好地指导开挖面稳定性的研究工作。关键词:隧道盾构;推进;开挖面稳定中图分类号:U45613文献标识码:AAnalysisofResearchMethodsforFaceStabilityatShieldTunnelingPEIHong2jun,SUNShu2lin,WUShao2ming,PEIHong2yan,YUANMing2wen(DepartmentofGeologicalandGeotechnicalEngineering,HohaiUniversity,Nanjing210098,China)Abst
3、ract:Alongwiththetechnicaldevelopmentintunneling,shieldtunnelinghasbecomeamainmethodofconstruct2ingundergroundworkinurbanareas,buttheresearchoffacestabilityatshieldstunnelingduringexcavationhasnotbeenregarded.Sothispaperevaluatesandcomparestheresearchmethodsoffacestability,whichwi
4、llbeaninstructionfortheresearchworkoffacestability.Keywords:tunnelingshields;excavation;facestability许多学者已经描绘了隧道开挖面的破坏机制,1引言通过理论分析或是经验以稳定系数N的形式提出盾构隧道技术是城市地下工程施工对周围地了保持开挖面稳定所需支持力的计算公式,Broms[1]层扰动最小的施工方法,已成为我国城市地铁隧道和Bennermark(1967)提出了粘性土稳定的确定方施工中一种重要的施工方法。同其他施工方法一法。样,由于地质条件和施工工艺的限制
5、,很难避免盾N=(σs+γH-σt)/Su(1)构推进对周围环境的扰动,甚至导致过大的地面沉γ:土体单元的重力;D:盾构直径;降。而这种环境的破坏主要取决于盾构开挖面的Su:盾构轴心处土体的不排水剪切强度;稳定性,所以开挖面的稳定是盾构施工的一个重要σs地面荷载;H:地表到盾构轴心处距离;问题。虽然围绕这一问题已做了不少的研究工作,σt:盾构面支持应力;但由于地质条件的复杂多变及施工参数的变化,使当稳定系数N<6时,开挖面稳定。Broms和Ben2得研究成果具有一定的局限性,为此本文综合地评nermark所定义的稳定系数是一种安全系数,相反析了盾构法施工开
6、挖面稳定的研究方法,以期更好较高的稳定系数却对应于较低的安全系数,而实际地指导对开挖面稳定性的研究工作。上安全系数又不容易确定。Broms和Bennermark还指出:当(H/D)=1.5时,N=5～7开挖面处于2隧道盾构法开挖面稳定的研究方法稳定,可以看出盾构埋深与直径的比值是一个重要2.1开挖面稳定系数法影响因子,所以随着这个比值的不同稳定系数也会X收稿日期:2004210222(修改稿)作者简介:裴洪军(19772),男,辽宁人,硕士,主要从事隧道与深基坑工程及地下工程施工环境效应评价的研究。118地下空间与工程学报第1卷有很大的波动。Kimura和
7、Mair(1981)通过固结粘离体,每个隔离体都是同性土。这种处理方法能够性土的离心试验,针对开挖面的稳定给出了较大的很好的解决开挖面楔形体不同种土层的问题,c,φ稳定系数取值范围,并且证实了取决于埋深的开挖值可以直接取。每个隔离体受到上下隔离体的合[2]面稳定系数在N=5～10。然而,Romo和Diaz力作用,在水平和垂直方进行向合力为零的分析,(1981)意识到稳定系数并不能详细地反映开挖面从而得出最大的支持力作为实际掘进过程中最小的实际稳定性,所以为稳定系数提出了一个安全系的支持力。极限平衡法可以考虑到渗透的作用,使数,定义为土体的剪切强度与最大剪应
8、力的比值,得计算更加符合有地下水的施工条件。指出开挖面破坏的范围在
