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吉隆坡地铁A标段盾构土舱压力的计算与分析

现代隧道技术 2015年第3期52卷 137-143页

作者：温书亿刘鹏胡凡中铁西南科学研究院有限公司成都611731 辽宁省水利厅沈阳110003

文章以吉隆坡新捷运工程地下北段A标工程为例,基于Horn的三维楔形体破坏理论,采用极限平衡分析法,推导出了在土压及全水头压力作用下满舱土、半舱土、无土三种状态下土舱压力的计算方法,并采用整体分析与局部分析相结合的方法进行了验... 详细信息

文章以吉隆坡新捷运工程地下北段A标工程为例,基于Horn的三维楔形体破坏理论,采用极限平衡分析法,推导出了在土压及全水头压力作用下满舱土、半舱土、无土三种状态下土舱压力的计算方法,并采用整体分析与局部分析相结合的方法进行了验证。从计算结果可以看出,影响土舱压力的因素主要有水位高度、覆土厚度、粘聚力、覆土及掌子面处的内摩擦角,并对这五个因素进行了敏感性分析。通过运用该方法计算的土舱压力进行掘进并对现场监控量测数据进行分析,地表沉降均满足相关设计要求。

关键词：吉隆坡地铁盾构隧道土舱压力三维楔形体破坏理论极限平衡法

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盾构土舱压力变化规律测试试验与理论分析

岩石力学与工程学报 2016年第A1期35卷 2960-2967页

作者：金大龙袁大军李兴高北京交通大学土建学院北京100044

为研究刀盘开口率对盾构土舱内、外压力的影响,利用土压平衡盾构模型机,在多种不同刀盘开口率条件下进行模拟掘进试验,监测刀盘开口处土压力和土舱压力,分析不同刀盘开口率条件下的土舱内、外压力的变化规律,试验结果表明,随着刀盘开口... 详细信息

为研究刀盘开口率对盾构土舱内、外压力的影响,利用土压平衡盾构模型机,在多种不同刀盘开口率条件下进行模拟掘进试验,监测刀盘开口处土压力和土舱压力,分析不同刀盘开口率条件下的土舱内、外压力的变化规律,试验结果表明,随着刀盘开口率的增加,土舱压力传递系数逐渐增大,土舱内、外压差逐渐减小。借鉴黏性流体理论,针对盾构施工渣土运动过程中的应力变化建立力学模型,提出土压力变化公式,考虑土体运动过程中的沿程损失和刀盘结构处的局部损失,使计算过程更加贴近于实际状况,可以定量分析刀盘开口率、隧道洞径、土体参数、附加应力等参数对土舱内、外土压力变化的影响。根据该力学公式可得,土体内摩擦角和黏聚力越大,盾构土舱内、外土压力差值越大;盾构刀盘开口率越大、隧道直径越大,盾构土舱内、外土压力差值越小。为确认理论分析的合理性和适用性,将理论计算公式和实际工程的监测数据、离散元模拟结果以及模型试验结果进行了对比分析,进一步论证了计算理论的合理。

关键词：隧道工程模型试验流体力学土舱压力刀盘开口率

土压平衡盾构土舱压力建立机制及设定准则研究

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岩石力学与工程学报 2012年第3期31卷 625-631页

作者：侯永茂杨国祥葛修润郑宜枫顾沉颖上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 上海隧道工程股份有限公司上海200082

土压平衡盾构掘进施工中,土舱压力的设定对于控制盾构施工对周围环境的影响意义重大。结合超大直径土压平衡盾构施工的上海市迎宾三路隧道工程,利用理论分析和实测数据分析的方法对土压平衡盾构的土舱压力建立机制和设定准则进行研究。... 详细信息

土压平衡盾构掘进施工中,土舱压力的设定对于控制盾构施工对周围环境的影响意义重大。结合超大直径土压平衡盾构施工的上海市迎宾三路隧道工程,利用理论分析和实测数据分析的方法对土压平衡盾构的土舱压力建立机制和设定准则进行研究。基于进出土平衡理念研究土舱压力建立过程中各施工参数间的关系,提出开挖面土体挤压量这一概念以揭示土舱压力的建立机制。建立盾构刀盘的细化模型,分析刀盘挤压作用下盾构开挖面上土体的挤压情况。基于控制开挖面土体不发生二次扰动的理念,提出土压平衡盾构土舱压力的设定准则,并对该土舱压力设定准则进行工程应用。现场监测数据显示,盾构掘进施工引起的地表隆沉得到有效的控制。

关键词：隧道工程土压平衡盾构刀盘土舱压力设定准则

土压平衡盾构机土舱压力的设定方法及原位实测反分析

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中国铁道科学 2015年第5期36卷 68-74页

作者：付龙龙李晓龙周顺华宫全美同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 上海东华地方铁路开发有限公司上海200071

通过分析盾构机刀盘开口率、穿越土层性质、隧道线型和地面超载4个因素对EPB盾构机土舱压力设定的影响,提出土舱压力的土性修正系数和曲线修正系数,建立既能体现土层性质又能反映隧道线型的土舱压力设定方法。基于杭州地铁盾构隧道施工... 详细信息

通过分析盾构机刀盘开口率、穿越土层性质、隧道线型和地面超载4个因素对EPB盾构机土舱压力设定的影响,提出土舱压力的土性修正系数和曲线修正系数,建立既能体现土层性质又能反映隧道线型的土舱压力设定方法。基于杭州地铁盾构隧道施工的监测数据,以地表变形为筛选指标析出典型区段土舱压力的原位实测数据,并以此对开口率为36%的辐板式盾构机和开口率为65%的辐条式盾构机在淤泥质粉质黏土中分别以直线和曲线掘进时的修正系数进行反分析,得出相应的土性修正系数和曲线修正系数,并通过实例验证了修正系数的取值。结果表明:在给定土层中掘进时,开口率为36%的辐板式盾构机与开口率为65%的辐条式盾构机相比,前者挤土效应更明显,在曲线掘进时土舱压力的增量也较大;而后者的土舱压力更稳定。

关键词：地铁隧道盾构机土舱压力修正系数原位实测反分析

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以色列复合地层盾构土舱压力计算方法分析

现代隧道技术 2021年第1期58卷 154-159页

作者：安宏斌中国铁建投资集团有限公司珠海519000

以色列特拉维夫"红线轻轨"项目盾构隧道穿越以粉细砂、粉土质砂、库卡(砂岩)为主的复合地层,针对复合地层盾构土舱压力难以合理计算的问题,将在建盾构区间的地层组段划分为4个岩土组,在确定每个岩土组物理力学参数的基础上,将普氏理论... 详细信息

以色列特拉维夫"红线轻轨"项目盾构隧道穿越以粉细砂、粉土质砂、库卡(砂岩)为主的复合地层,针对复合地层盾构土舱压力难以合理计算的问题,将在建盾构区间的地层组段划分为4个岩土组,在确定每个岩土组物理力学参数的基础上,将普氏理论结合欧洲规范下常用的经验法、J&S法和A&K法,对4个岩土组的土压力进行计算,并对计算结果进行了分析。分析表明:采用三种计算方法的平均值可有效避免单种方法计算土压力时的局限性,且土舱压力随地下水位高度的变化而变化,与隧道上覆土层厚度无关。通过将该方法的计算结果与实际的开舱压力进行对比,验证了采用该方法计算以色列复合地层盾构土舱压力的准确性,可为类似工程的施工参数提供借鉴和指导。

关键词：复合地层组段划分盾构土舱压力开舱换刀

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盾构无障碍始发土舱压力计算模型研究

现代隧道技术 2019年第4期56卷 113-118页

作者：刘军南志领金鑫北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044 北京城建投资发展股份有限公司北京100125 山东高速地产集团有限公司济南250098

常规的盾构始发需预先凿除钢筋混凝土围护结构,土舱压力无法及时建立,即便对洞口处土体进行了止水加固处理,仍无法彻底改变洞口处土体坍塌、涌水、涌砂等问题。文章基于洞口处采用玻璃纤维筋混凝土围护结构,建立了盾构无障碍始发土舱压... 详细信息

常规的盾构始发需预先凿除钢筋混凝土围护结构,土舱压力无法及时建立,即便对洞口处土体进行了止水加固处理,仍无法彻底改变洞口处土体坍塌、涌水、涌砂等问题。文章基于洞口处采用玻璃纤维筋混凝土围护结构,建立了盾构无障碍始发土舱压力计算模型,提出了盾构无障碍始发土舱压力计算公式。通过在北京地铁16号线工程中的实际应用表明,所建立的计算模型能够反映土舱压力的建立过程,可实现土舱压力的快速建立;此外始发掘进前外加泥土等材料的加入量对于建立土舱压力极为关键。

关键词：地铁隧道盾构无障碍始发土舱压力理论分析计算模型加泥量

基于纵向沉降曲线的黄土地层盾构土舱压力分析

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隧道建设（中英文） 2019年第S2期39卷 53-59页

作者：叶飞韩鑫牛若飞赵汝亮长安大学公路学院陕西西安710064

为分析黄土地层盾构土舱压力设置问题,根据西安地铁4号线区间盾构隧道施工过程建立盾构施工数值模型,基于对模型不同位置处地表沉降量的监测,通过将不同监测点的地表沉降曲线转换到同一坐标下进行对比,分析土舱压力对掌子面前方未开挖... 详细信息

为分析黄土地层盾构土舱压力设置问题,根据西安地铁4号线区间盾构隧道施工过程建立盾构施工数值模型,基于对模型不同位置处地表沉降量的监测,通过将不同监测点的地表沉降曲线转换到同一坐标下进行对比,分析土舱压力对掌子面前方未开挖地层的影响,进而提出盾构土舱压力合理取值方法。研究结果表明:1)盾构掘进对掌子面前方地层的扰动具有累积性,地层的变形具有滞后性,即盾构对掌子面前方地层挤压或支护不足时对掌子面前方地层的扰动会不断累积,表现为各监测断面的沉降曲线量值和分布规律不一致;2)当土舱压力与地层土压力相平衡时,各监测断面的监测曲线基本相似,针对设置工况,土舱压力为0.1 MPa时,地表沉降曲线落在同一狭长区域内,即表明该值为与该地层相匹配的土舱压力值。

关键词：盾构隧道黄土地层土舱压力数值分析

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土压平衡盾构刀盘开口率对土舱压力的影响

地下空间与工程学报 2012年第1期8卷 89-93,104页

作者：王洪新上海城建市政工程(有限)公司上海200065

土舱压力与刀盘开口处的土压力并不相等,两者之间存在压力差,该压力差是开挖面土体正常进入土舱的保证。试验及现场监测数据表明,刀盘开口率是影响该压力差的重要因素之一;其它条件相同时,刀盘开口率越小,土舱压力差越大,反之,则越小。... 详细信息

土舱压力与刀盘开口处的土压力并不相等,两者之间存在压力差,该压力差是开挖面土体正常进入土舱的保证。试验及现场监测数据表明,刀盘开口率是影响该压力差的重要因素之一;其它条件相同时,刀盘开口率越小,土舱压力差越大,反之,则越小。采用流体力学理论推导了近似的土舱压力及刀盘开口处压力差计算方法,通过通过现场监测数据和离散元分析结果对公式进行了验证和修正。研究成果使定量分析开口率对盾构推进的影响成为可能,对土压平衡盾构的土舱压力管理及开口率选型有重要意义。

关键词：土压平衡盾构土舱压力开口率刀盘

大断面盾构隧道施工碴土改良数值模拟及土舱压力对地表变形的影响机理研究

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现代隧道技术 2019年第S2期56卷 374-378页

作者：周杰朱贤宇唐健中交第三航务工程局有限公司南京分公司南京210009

本文依托成都地铁17号线黄石站—市五医院站盾构区间工程实例,对隧道施工过程中碴土改良后地表沉降进行监测,同时应用FLAC3D三维数值软件模拟了砂卵石地层碴土改良施工过程,给出了地表纵、横向变形规律,继而研究了不同土舱压力下的地表... 详细信息

本文依托成都地铁17号线黄石站—市五医院站盾构区间工程实例,对隧道施工过程中碴土改良后地表沉降进行监测,同时应用FLAC3D三维数值软件模拟了砂卵石地层碴土改良施工过程,给出了地表纵、横向变形规律,继而研究了不同土舱压力下的地表变形曲线。结果表明:实测数据与数值模拟结果基本吻合;地表变形随土舱压力升高呈线性增加,根据拟合直线可推测出地表在不同土舱压力条件下的变形值;对于碴土改良后的砂卵石地层盾构隧道施工的土舱压力在0.19~0.22 MPa范围内能保证地表沉降满足控制指标的要求,从而为卵漂石地层盾构施工提供参考依据。

关键词：地铁盾构隧道碴土改良土舱压力沉降