黄土地层盾构隧道施工的掘进试验研究

作     者：何川 李讯 江英超 方勇 谭准 HE Chuan;LI Xun;JIANG Yingchao;FANG Yong;TAN Zhun

作者机构：西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室 西南交通大学土木工程学院 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2013年第32卷第9期

页      面：1736-1743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：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2010CB732105) 国家科技支撑计划项目(2012BAG05B03) 国家自然科学基金高铁联合基金(U1134208) 

主　　题：隧道工程 盾构隧道 黄土地层 土体扰动 施工参数 室内试验 

摘      要：黄土是一种典型的非饱和结构性土,其强度与土体结构特征密切相关。黄土地层中盾构法隧道施工开挖面稳定性受施工参数影响较大,控制不当容易造成开挖面土体松动或坍塌,严重影响隧道结构安全及周围环境。针对我国首次在黄土地层中修建的地铁盾构隧道西安地铁2号线,采用自主研制的土压平衡式模型盾构机开展室内掘进实验,研究黄土地层条件下盾构掘进对地层的扰动情况以及盾构施工关键参数的匹配问题。研究结果表明,黄土地层中盾构掘进引起的地层横断面沉降曲线与黏性土地层存在差异,曲线形式具体表现为下部呈深V型、上部区域呈缓和的盆状,并得到地层损失率K和地表沉降槽宽度系数i;地表位移时程曲线具有突变性,存在明显的三阶段特点;盾构顶推力的变化直接影响隔舱土压力的变化,掘进过程中隔舱土压力和出土率表现出一定的随机性,出土率有随顶推力的增大而呈减小的趋势,并与推进速度成反比。