地铁泥水平衡盾构施工参数探究

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1、地铁泥水平衡盾构施工参数探究　　【摘要】：在地铁工程施工中，泥水平衡式盾构是常用的一种施工机械，施工技术的主要环节就是根据施工地质条件和施工要求，设置施工参数。本文结合具体的施工案例，简述泥水平衡盾构的基本原理，提出了泥水平衡盾构施工技术的参数选择依据，供同类施工参考。【关键词】：泥水平衡；盾构隧道；数值模拟；地表沉降；土压力；[Abstract]:Insubwayconstruction,slurrybalancedshieldisakindofconstructionmachineryused,keyconstructiontechnologyisbasedonthegeo

2、logicalconditionsandconstructionrequirements,constructionparameterssettings.Combinedwiththeconstructionexample,thispaperbrieflydiscussesthebasicprincipleofslurrybalanceshield,theshieldconstructiontechnologyofslurrybalanceparameterchoicebasis,referenceforsimilarconstruction.[Keyword]:Theslurr

3、ybalanceshieldtunnel;numericalsimulation;surfacesubsidence;soilpressure;7中图分类号：TU94文献标识码：A文章编号：一前言随着我国经济的快速发展，城市交通方式也在不断革新，地下交通、地上交通的立体交通模式是解决目前我国城市交通拥堵和适应居民高效、快节奏生活方式的有效措施。地铁施工中地下工程的掘进施工是目前最为复杂的施工项目，涉及到地下土质结构、地下管网分布、地下水分布、地上交通影响等很多因素。盾构施工法作为地铁施工中的掘进机械操作，是使用盾构机在地下施工中的掘进开挖方式，它实现了工程的掘进、衬砌同步进行，

4、由稳定开挖面、盾构机挖掘和盾尾衬砌三部分组成。这套施工技术最早是在1843年英国开始施行的，此后，陆续的在世界各国得到了迅速发展。我国的盾构施工技术始于上世纪六、七十年代，并得到了快速发展，被广泛的应用在地铁施工、隧道人防工程的施工等工程中，发挥了巨大的作用。二泥水平衡盾构施工基本原理7盾构施工的基本原理是，在隧道一端先设置一竖井或者基坑，然后将盾构安装就位，盾构按照设计路线进行挖掘施工。施工同时盾构尾部的隧道衬砌结构根据推进中的地层阻力，一边推进一边衬砌，并灌浆，以防止隧道及地面下沉。盾构的断面有：圆形、矩形、马蹄形、半圆形等方式，可以根据工程要求选择不同的掘进断面。盾构机按

5、照开挖面与作业面之间的隔墙构造分为三种形式：全敞开式、半敞开式、密封式，密封式又分为泥水式盾构机和土压式盾构机。泥水式盾构机的适应土层范围广，具有很多优点。泥水平衡盾构是目前最先进的盾构施工技术，主要是由掘进系统、泥水加压循环系统、综合管理系统、泥水分离处理系统和同步灌浆五部分组成。下面以德国海瑞克Φ9960mm气垫式泥水平衡盾构为例，列举泥水平衡盾构的主要参数，见下表2-1：表2-1泥水平衡盾构主要技术参数泥水平衡盾构适应于隧道上方有河流湖泊等大水体地层，粘土、粉土和砂粘土等多层地层，松散地层，高承压水层等土质。三盾构施工对周围环境的影响因素盾构施工受周围土体应变状态的扰动影

6、响有：隧道作业面附近的土层应力变化，隧道支护和注浆引起的径向位移，上覆土体的流变，掘进时土体与盾构间的剪力，开挖对土体的扰动变形，衬砌的收敛变形等。土体变形的影响主要来源于：1.盾构掘进时，随着开挖面的土体移动，土层内应力发生变化。2.盾构推进时，注浆不及时或压浆量不足，使土体在压力作用下进入盾尾空隙。73.推进面障碍物随盾构移动产生的土体空隙。4.盾壳与地层的摩擦与剪切带动土体变形。5.盾构在转向或后退时引起的地层土体损失。6.衬砌沉降引起的地层移动变形。四泥水平衡盾构施工参数的选择1.工程概况广深港客运专线深港连接隧道为ϕ9.6m双洞，单线盾构隧道，隧道场地地层从

7、上至下主要有人工填土层；淤泥层、淤泥质细砂层；粉质黏土层；细砂、中砂、粗砂、砾砂、粗圆砾土、卵石土层；全～弱风化变质砂岩、强～弱风化大理岩和全～弱风化花岗岩，深港隧道地质剖面图见图4-1。本工程经勘验适宜于泥水平衡式盾构施工技术。图4-1深港隧道地质剖面图2.对各项参数的选择分析如下：1）刀盘开挖稳定性数值分析刀盘开挖稳定性数值分析是泥水平衡盾构施工技术中的关键因素，保证密封加压状态下，泥水压力下的开挖面稳定，是工程质量与安全的主要环节。砂性土主动土压力的计算公式：砂性土被动土压力的计算公式