砂土地层泥水盾构最大支护压力的实用计算方法探讨

作     者：胡云华 张建民 郑少华 Hu Yunhua;Zhang jianmin;Zhengshaohua

作者机构：中交第二公路勘察设计研究有限公司武汉430056 中交南京纬三路过江通道工程建设指挥部南京211800 

出 版 物：《现代隧道技术》 (Modern Tunnelling Technology)

年 卷 期：2015年第52卷第4期

页      面：158-164页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：交通部建设科技项目(2013 318 Q03 030) 

主　　题：泥水盾构 砂土地层 最大支护压力 渗透破坏 实用计算方法 

摘      要：泥水盾构支护压力的上、下限值是确定合理支护压力的关键依据。文章通过对泥水盾构施工过程中的掘削面稳定机制进行分析后发现,在浅覆土砂层地段中,地层产生击穿破坏必须具备三个条件:(1)泥浆失水严重或者直接向地层中渗透,引起地层中超净孔隙水压的急剧升高;(2)较高的支护压力使得泥水具有良好的定向性,并与地层中的静止水压之间形成足够大的压力差;(3)覆土地层具有足够小的渗透系数,不至于使泥水直接从地层中渗流扩散,能在土颗粒的接触部位形成极高的水压力梯度。其实质就是由于高压泥浆直接向地层中入渗,引起覆土地层中超净孔隙水压升高,在地层中形成较大的水头差从而产生渗透破坏。据此提出了一种物理意义明确、操作简单的最大支护压力实用计算方法,该方法所需参数较少并能方便、快捷地根据常规土工试验获得。结合某过江隧道的工程实践,对最大支护压力进行了计算并与实际工程进行了对比,验证了这一计算方法的合理性与有效性。