均匀软质地层条件下土压平衡盾构施工的合理顶进推力分析

北京地铁5号线盾构试验段及南延工程是全线重要的地下区段之一,通过本工程的实践,为北京地层条件下的盾构施工先期进行了有益的探索,并取得了一些典型地层条件下的施工经验,为后续盾构隧道的施工提供有益的参照.

在盾构的掘削过程中,千斤顶顶进推力是一个重要的施工参数,它不仅决定着施工速度,而且还影响着刀盘的切削扭矩、转动速度等其他参量。但是,目前对千斤顶顶进推力的变化规律,尤其是土体与盾壳之间摩擦阻力的研究还不够深入。以上海地区粉砂地层为参照原型,借助于模型试验方法,通过对盾构机工作参数和地层特性参数进行不同的组合试验,研究了土压平衡盾构推进过程中顶进推力变化的规律,以及土体与盾壳之间摩擦作用的机理及其影响因素。在此基础上推导了盾构千斤顶顶进推力的计算公式。

介绍不同地质工程中盾构施工的经验,结合盾构施工理论对不同地质条件下土压平衡盾构施工的控制要点及对策进行了分析。

软、硬岩条件下土压平衡盾构施工控制要点及对策——介绍不同地质工程中盾构施工的经验，结合盾构施工理论对不同地质条件下土压平衡盾构施工的控制要点及对策进行了分析。

在盾构的掘削过程中,刀盘切削矩是一个重要的施工参数,它不仅决定着施工的难易程度,而且还影响着盾构顶进推力、推进速度、刀盘转速、驱动功率等参数。应用数学和力学方法,从土压平衡盾构刀盘的切削工作机理入手,研究刀盘扭矩的计算方法及其影响因素;随后,开展了土压平衡盾构的掘削模型试验,研究在不同埋深、不同刀盘开口率、不同转速以及不同推进速度时刀盘扭矩的变化规律,对前述理论研究成果加以验证,并取得了较为满意的结果。

以天津地铁1号线东延伸段奥体中心站一会展中心站区间盾构隧道工程为背景,针对该工程特殊砂层条件下盾构掘进施工技术所面临的困难,对盾构掘进施工技术进行了研究.通过盾构机适应性优化设计与改制、优化同步注浆和土体改良工艺等措施,得出适应该工程土层特性的施工工艺和参数标准,确保了成环隧道的稳定和对地面沉降的控制,并提高了盾构在此类土层掘进的施工效率.

论文范文 题目：北京典型地层条件下土压平衡盾构 施工工程建筑论文_工学论文 编辑：小小 [摘要]北京地铁五号线盾构试验段及南延工程是全线重要的地下区段 之一，它位于老城区并穿越一系列北京地区典型地层。同时也是北 京地区首次将盾构法应用于地铁隧道施工的工程。通过本工程的实 践，为北京地层条件下的盾构施工先期进行了有益的探索，并取得 了一些典型地层条件下的施工经验，为后续盾构隧道的施工提供有 益的参照。盾构法在北京城区地铁建设中的首次应用获得了圆满成 功，倍受各界好评。 [关键词]盾构施工北京典型地层地表沉降特征 1工程与地质概况 1.1工程概况 北京地铁五号线工程是北京地铁路网中一条重要的南北向轨道交通 线路，南起丰台区宋家庄站，北至昌平区的太平庄北站，全长 27.7km，其中地下线14.88km，地下车站16座，其余为地面及高 架线。线路呈南北走向穿越北京东单，所以又称“东

以广州地铁盾构隧道某施工段为背景,应用数值模拟相结合的方法,研究了富水砂层中盾构掘进施工引起周围地层位移场的分布规律,结果表明:计算结果与实测值吻合较好。

以南昌地铁一号线6标盾构工程为对象，从地质、环境、设备、技术以及人员的角度分析了盾构施工要素控制及管理的要点，为同类工程提供了有益的参考。

结合上海轨道交通明珠线二期工程“溧阳路站—临平路站”区间盾构推进工程,进行静力触探试验、超孔隙水压力测量以及地面沉降的量测.从上述不同角度,分析了ebp(土压平衡)盾构在粉性土中推进对土体扰动、变形的影响,研究了受影响区域土体静力触探强度、超孔隙水压力随着时间的变化趋势及随之表现出来的地面变形趋势,得出了超孔隙水压力发展的规律及经验公式,并总结分析了三者之间的相互关系.为今后盾构施工扰动的分析及控制提供有益的参考.

土压平衡盾构施工通常会对周围土体产生挤压作用,导致地面隆起和深层土体向远离隧道方向移动。考虑土体的初始应力场,假定土体是均匀线弹性材料,通过向掘进机周围土体施加向外侧的椭圆形径向位移来模拟盾构挤土过程,在假定小应变情况下,推导了半无限空间中土体位移场的近似解析解。考虑空间效应,给出了修正计算公式,并作了一个算例分析。分析结果表明:过大的支护压力、掘进机偏斜、掘进机与土体的摩阻力以及注浆压力都会引起挤土效应,产生的地面隆起最高点位于轴线两侧,挤土过程会减小施工结束时的沉降值和沉降槽宽度,且所得理论计算结果与实测数据较吻合。

成都地铁4号线二期工程土建6标1工区地质以高富水、高强度、高漂卵石含量著称,在此种特殊地质条件下的盾构法施工难度很大。笔者以土压平衡盾枸理论为基础,首次提出漂卵石地层土压平衡盾构掘进土仓压力并不是越高越好的理念,进而分析出盾构超挖的主要原因,提出可行性解决措施,降低盾构掘进超挖,确保盾构施工安全。希望能对成都乃至全国砂卵石地质条件下的盾构施工有所帮助。

土压平衡盾构施工技术

土压平衡盾构以其高效、安全、环保等优点，已被广泛应用于地铁施工中，虽然技术成熟，但施工中一些常见的问题，施工方依然应当采取预防及处理措施，从而确保地铁工程的施工质量。本文详细介绍了土压平衡盾构机组成、工作原理，重点对盾构隧道的主施工过程和关键工艺技术进行总结和分析。

土压平衡盾构以其高效、安全、环保等优点，已被广泛应用于地铁施工中，虽然技术成熟，但施工中一些常见的问题，施工方依然应当采取预防及处理措施，从而确保地铁工程的施工质量。本文详细介绍了土压平衡盾构机组成、工作原理，重点对盾构隧道的主施工过程和关键工艺技术进行总结和分析。

在大直径或超大直径土压平衡盾构施工中，外运渣土数量将随盾构机开挖直径的增大成倍增加，若同时遇到运输距离长、渣土外运重载上坡坡度大等不利工况时，采取常规的物料运输方案，会出现物料运输效率低，导致盾构施工速度下降。针对大直径土压平衡盾构施工在长距离物料运输、重载大坡度上坡等不利工况，结合长株潭城际铁路盾构施工的实际，综合采取了双电机车重联牵引、隧道内铺设四轨三线运输轨道和盾构机尾部安装随盾构机移动的双开道岔浮放轨等三项措施，与常规的隧道内铺设单线轨道的方案相比，物料运输效率提高近一倍，解决了大直径土压平衡盾构施工物料运输效率低下、盾构施工速度慢的难题，该方案有较高的技术水平，在大直径和超大直径土压平衡盾构施工中具有广泛的推广和参考价值。

1 软土地层土压平衡盾构施工工法 第二工程有限公司 一、前言 盾构法施工城市地铁目前已在北京、上海、深圳等城市广泛应用。中铁四局集团二公司 在上海市轨道交通杨浦线（m8线）ⅲ标段区间隧道工程施工中，应用土压平衡式盾构机施 工，在轴线控制、管片拼装、衬砌防水、地表沉降等方面严格控制，总体效果良好。总结施 工工艺形成本工法。 二、工法特点 1．一般不使用土体预加固辅助措施，节省技术措施费； 2．易达到工作面的稳定,减小地表变形，施工安全性好； 3．机械自动化程度高,施工速度快，衬砌质量容易控制； 4．振动小、噪声低，对环境无污染； 5．对沿线居民生活、地下和地面建筑物影响小。 三、适用范围 适用于松软含水地层及城市地下管线密布，施工条件困难地段的隧道施工。可在砂砾、 砂、粉砂、粘土等压密程度低，软、硬相间的地层，以及封闭式盾构无法适应的砂砾、砂层 等地层中使用。 四、工艺原理

以武汉地铁3号线王家墩北站—范湖站盾构区间为背景,研究在未进行加固承压水粉细砂层中近距离下穿既有隧道施工和量测技术,提出对既有线路隧道进行补充加固体系及相应的参数,同时提出土压平衡盾构在下穿位于软弱地层中的既有地铁线隧道的掘进参数体系和控制难点,采用既有线内沉降监测及隧道结构收敛监测技术对既有隧道进行变形和沉降监测,确保既有隧道的安全。

地铁隧道工程施工时,经常会采用盾构施工法进行施工,在施工期间,需要结合地质情况及施工进度对渣土的状态进行改良和调整,保证盾构施工顺利开展。以实际工程为例,首先对渣土改良的重要性进行了分析,然后提出渣土改良的方案,并根据实验室配比进行研究,探讨土压平衡盾构施工过程中渣土改良施工技术的应用,确保项目工程的顺利施工,为同类工程施工提供参考与借鉴。

我国沿海经济发达城市及一些内陆中心城市正在兴建或筹建地铁,这些地区的地下广泛分布着较厚的软黏土沉积层。为研究土压平衡盾构在这种软土地层中施工的适应性,以上海地铁m8线某区间隧道工程为研究背景,采用室内模型试验的方法,开展在不同埋深、不同刀盘开口率、不同推进速度以及不同螺旋机转速等情况下的盾构掘削模型试验。通过对试验结果的整理与分析,得出土仓压力与排土效率、单位时间排土量与推进速度、推力和扭矩之间的内在联系,以及隧道埋深、刀盘开口率、推进速度对推力和扭矩的影响。这些结论的取得为盾构施工参数之间及其与地层特性之间的适应性理论提供了有益的帮助,并为更好地指导软土地层盾构隧道的设计与施工服务。

地铁土压平衡盾构施工中应注意的关键问题

针对类矩形盾构施工的扰动控制问题,基于弹性力学mindlin解,考虑刀盘正面附加推力、壳体与土体之间摩阻力、同步注浆压力以及土体损失4种因素的共同作用,采用数值积分法和叠加原理对地表变形进行计算分析.结果表明:4种因素共同作用下类矩形盾构掘进地表相当范围内表现为沉降,最大收敛沉降约为33mm,开挖面前方的沉降影响主要集中在前方10m范围;同步注浆压力产生的地表隆起可以部分抵消土体损失引发的沉降,因而合理的同步注浆有利于沉降控制;4类因素中,正面附加推力和盾壳摩阻力产生的地表变形很小.理论结果与实测数据基本吻合,可为后期类矩形盾构隧道施工的扰动控制提供理论参考.