对隧道盾构法施工开挖面稳定性的研究

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盾构法隧道介绍

盾构法隧道介绍

盾构法隧道主要内容一、盾构施工技术的进展历史二、盾构施工技术的国内外进呈现状三、盾构机的种类四、盾构施工的技术特点五、盾构机工作原理五、盾构施工的主要工序六、中国承受盾构修建地铁历史及规划八、工程案例一、盾构施工技术的进展历史1盾构施工法的制造1818 年,Brunel 从一种食船虫在船身上打洞一事受到启发,争论出了盾构工法。

历经艰辛,终在1841 年使泰晤士河底隧道贯穿,该隧道自1825 年开工,历时17 年,可充分说明技术的成功是多么的坎坷!2盾构施工法的进展阶段自1818 年诞生进展到现在已有180 多年的历史,概括而言,有四个阶段:(1)初期盾构:以Brunel 盾构为代表;(2)其次代盾构:以机械式、气压式、TBM 及城市盾构工法为代表;(3)第三代盾构:以闭胸式盾构为代表〔泥水式、土压式〕;(4)第三代盾构:以安全、高速、大深度、大断面、断面多样化、异形化为特色。

二、盾构施工技术的国内外进呈现状1国外盾构施工技术现状以欧洲和日本最为兴旺。

美国:纽约自1900 年起用气压盾构就建筑了数十条水底隧道,目前根本是以盾构施工占90%以上;前苏联:莫斯科自1932 年开头承受盾构法施工地铁等地下工程;德国、法国、英国、加坡等也在广泛承受盾构法施工地下工程。

日本:自1917 年在国铁羽越线折渡隧道〔泻县〕的建设中首次承受盾构工法。

日本从盾构施工法正式开头用于城市隧道建设的1964 年至1984 年约20 年间,工研制盾构机超过5000 台。

目前日本已经成为世界上盾构制造技术以及施工技术的大国,占据世界上仅80%的盾构份额。

1917 年——日本国铁隧道建设中首次承受盾构工法1953 年——日本关门隧道承受盾构工法1957 年——日本地铁承受顶盖式盾构施工,这是城市隧道首次承受盾构1960 年——日本名古屋地铁承受盾构施工1962 年——东京下水道承受圆形盾构。

此后,盾构渐渐用于小断面的市政管道建设1964 年——日本下水道工程,最先承受泥水式盾构1974 年——日本独立争论出土压式盾构1975 年——日本争论出砾石泥水式盾构1981 年——日本争论出加气泡盾构2国内盾构施工技术现状国内最早是在1956 年,阜海州露天煤矿承受直径2.66m 的盾构,在砂土层中成功地开掘了一条流水巷道。

隧道盾构施工技术发展趋势和应用探讨

隧道盾构施工技术发展趋势和应用探讨

隧道盾构施工技术发展趋势和应用探讨篇一隧道盾构施工技术发展趋势和应用探讨摘要:隧道盾构施工技术是一种现代化的地下工程技术,具有高效、安全、环保等优点,被广泛应用于城市轨道交通、铁路、公路等领域。

本文首先介绍了隧道盾构施工技术的概念和优点,然后分析了其发展趋势,最后探讨了其应用现状和未来发展前景。

一、隧道盾构施工技术概述隧道盾构施工技术是一种集机械、材料、地质等多种学科于一体的综合性工程技术。

它利用盾构机械在地下推进,通过盾构外壳的支撑作用和刀盘的切削作用,开挖和拼装隧道。

隧道盾构施工技术具有以下优点:高效:盾构机械的推进速度较快,可以实现快速施工,缩短工期。

安全:盾构机械具有较高的稳定性和可靠性,可以减少施工风险。

环保:隧道盾构施工技术在施工过程中对周围环境的影响较小,具有较好的环保性能。

二、隧道盾构施工技术发展趋势随着科技的不断进步和工程实践的不断发展,隧道盾构施工技术也在不断发展和完善。

其发展趋势主要包括以下几个方面:大直径盾构的应用:随着城市轨道交通和大型管道等工程的需要,大直径盾构的应用越来越广泛。

大直径盾构可以满足更大断面、更高使用要求的隧道施工需求。

复杂地质条件下的盾构施工:在复杂地质条件下,如软土、砂卵石、岩溶等地质条件下,盾构施工的技术要求越来越高。

针对不同地质条件,研发和应用相应的盾构技术和设备是未来的发展趋势。

智能化盾构施工:随着人工智能技术的发展,智能化盾构施工将成为未来的发展趋势。

通过引入传感器、监控系统等技术,实现对盾构施工的实时监控和智能控制,提高施工效率和安全性。

绿色施工:隧道盾构施工技术在绿色施工方面具有较大的潜力。

通过优化施工方案、采用环保材料和技术等手段,降低施工对环境的影响,实现节能减排和可持续发展。

三、隧道盾构施工技术的应用探讨隧道盾构施工技术在城市轨道交通、铁路、公路等领域得到了广泛应用。

在城市轨道交通方面,由于城市环境复杂,盾构施工具有较好的适应性。

在铁路方面,盾构施工可以满足长距离、大断面的隧道施工需求。

盾构技术研究报告8篇

盾构技术研究报告8篇

盾构技术研究报告8篇研究报告一:盾构机构造及工作原理这篇报告介绍了盾构机的构造和工作原理。

盾构机是一种用于地下隧道开挖的机械设备,它采用推进盾构法进行土壤开挖和支护。

报告详细解释了盾构机的各个部件以及它们的功能,同时介绍了盾构机在地下隧道施工中的工作原理。

研究报告二:盾构机在城市地铁建设中的应用该报告探讨了盾构机在城市地铁建设中的应用。

随着城市的不断发展,地下交通网络的建设成为必要,而盾构机作为地铁隧道开挖的主要工具之一,具有高效、安全、环保等优点。

报告总结了盾构机在城市地铁建设中的成功案例,并分析了其在提高施工效率和减少对城市交通的影响方面的重要作用。

研究报告三:盾构机在地下管道施工中的应用这篇报告讨论了盾构机在地下管道施工中的应用。

盾构机不仅可以用于地铁隧道的建设,还可以应用于地下管道的施工,如给水管道、排水管道等。

报告介绍了盾构机在地下管道施工中的优势和适用情况,并提供了一些成功的案例,说明了盾构机在这一领域的潜力和发展前景。

研究报告四:盾构机在地铁隧道施工中的风险与安全控制该报告对盾构机在地铁隧道施工中的风险和安全控制进行了研究。

盾构机施工过程中存在一些潜在的风险,如地质条件复杂、地下水位高等。

报告分析了这些风险,并提出了相应的安全控制措施,以确保盾构机施工的安全和顺利进行。

研究报告五:盾构机与传统隧道开挖方法的比较这篇报告比较了盾构机与传统隧道开挖方法之间的差异和优势。

传统的隧道开挖方法通常采用爆破和人工开挖,而盾构机则采用机械推进的方式。

报告比较了这两种方法在施工效率、工期、环境影响等方面的差异,并分析了为什么盾构机在地下隧道工程中越来越受到青睐。

研究报告六:盾构机的发展趋势与创新技术该报告研究了盾构机的发展趋势与创新技术。

随着科技的不断进步,盾构机得到了诸多创新,如自动化控制、智能化监测等。

报告介绍了这些创新技术,并展望了盾构机在未来的发展方向,如更高的推进速度、更精确的导向系统等。

盾构掘进施工技术国内外研究现状

盾构掘进施工技术国内外研究现状

盾构掘进施工技术国内外研究现状1.1盾构掘进施工技术国外研究现状纵观盾构隧道掘进180多年的发展历史,盾构隧道施工法和盾构掘进机的改进都是在围绕着:①地层稳定和地面沉降控制;②机械化、自动化掘进和掘进速度;③衬砌和隧道质量,这三个要素进行盾构掘进机的改进和施工方法的革命。

传统的盾构法是把这三个要素分别独立考虑的,把地层稳定处理作为盾构的辅助方法,主要有降低地下水位法、改良地基法、冻结法及气压法等。

在盾构掘进机本身结构上没有考虑对地层稳定的影响或减少和防止地面沉降,盾构一般为敞胸式结构。

然而,任何地层稳定处理方法即使能抑制对地层的影响,也很难满足在城市内施工时的各种要求,特别是关系到地面建筑安全的地面沉降问题,所以,很自然地发展到下一代盾构——闭胸式盾构。

现代盾构的一个最为显著的特点就是统筹考虑盾构法的这三个要素,用盾构掘进机设备本身解决工作面稳定的问题。

用压缩空气平衡土压力的方法,由于容易发生漏气、喷发、工作面崩塌等事故,和造成地面沉降等对环境的不良影响,尤其在遇到粘聚力小、透气性的地层这种方法无法胜任。

自然,人们想到用液体代替空气来支撑工作面,最初在德国和英国进行了有关的试验,1967年日本完成了这一系统,即产生了现代概念上的泥水平衡盾构。

泥水平衡盾构是靠送入工作面与密闭胸板间所形成空腔的加压泥水平衡土压、保持工作面稳定,并用泥水输送刀盘切削下来的弃土,这个方法的问世使工作面稳定状况大大改善,盾构法的适用范围被大大拓宽,盾构掘进机得到了前所未有的发展。

然而,由于泥水平衡盾构需要大规模的泥水分离处理系统,占地面积大,对环境影响大,施工成本高,对城市内施工的隧道这个系统并不理想。

继而在1974年日本首先研制成功土压平衡盾构,这一系统是将刀盘切削下来的弃土送入前端密闭仓内,搅拌或注入添加剂搅拌成塑流化的弃土并与螺旋型输送机等机构相结合,边使工作面保持适当稳定的压力,边通过螺旋输靠性较高,得到了广泛的应用。

穿黄河隧洞泥水盾构施工技术研究

穿黄河隧洞泥水盾构施工技术研究

穿黄河隧洞泥水盾构施工技术研究提要:南水北调中线工程穿黄河输水隧洞具有断面大、地层条件差、一次推进距离长等特点。

经多方案比选论证,举荐采纳泥水加压式盾构施工。

开挖面稳固通过采纳自动操纵系统动态调整泥浆性能和输送等各项指标、并加强施工监测来实现;壁后注浆采纳双液同步注浆技术;进出洞段加固采纳高喷和化学注浆技术。

关键词:穿黄河隧洞泥水盾构注浆技术南水北调中线Abstract:In the middle route of S-to-N Water Transfer Project,the cross-Yellow-River tunnel took on the characteristics of great transect,poor stratum condition and long tunnelling distance.Slurry shield machine was recommended from some schemes.In order to keep the stabilization of working face,auto-control system was used to adjust the performance of slurry,and corresponding monitoring was necessary during constructing. The technology of grouting synchronously with two kinds of liquid was applied in backfill grouting. The technologies of jet grouting and chemical material grouting were applied in reinforcing the inlet and exit of the tunnel.Keyword s: the cross-Yellow-River tunnel, slurry shield machine, technology of grouting, the middle route of S-to-N Water Transfer Project.1 穿黄隧洞概况南水北调中线穿黄工程包括穿黄隧洞、邙山隧洞及其进出口建筑物、退水建筑物、衔接渠道等,全长19.3km,为大(1)型工程,前期设计加大流量320m3/s,地震设计差不多烈度为7度。

关于盾构隧道施工风险与规避对策

关于盾构隧道施工风险与规避对策

关于盾构隧道施工风险与规避对策摘要:盾构隧道法施工从起初使用至今任在不断的发展,并且被现在很多领域所使用,随着科学技术的不断发展,应用将更加广泛,且盾构法隧道施工技术在不断的完善,用此方法在对隧道的挖掘上起到了很大的成效,并且施工不是那么困难,但在广泛应用的同时,安全问题成了人们所关注的,本文将对盾构隧道施工风险加以分析,并提出相应的对策。

关键词:盾构隧道;施工风险;规避对策中图分类号:u45盾构法进行隧道挖掘在很多大的城市以及大的工程中被广泛应用,并且盾构法开采隧道已经发展到了如火如荼的阶段,在上海、南京、黄河、长江等关于输水或水下隧道,都采用了盾构隧道法进行对隧道的挖掘。

由于盾构隧道法施工过程中,有的在水下施工,有的山里施工,总而言之,施工的环境非常的复杂,且施工的危险性非常的高,由于盾构隧道法施工科技含量高,对隧道的挖掘起着非常重要的作用,所以人们对其使用上非常重视,为了在施工过程中,减少危险系数,通过对大江以及大海的盾构隧道法进行风险探析。

一、盾构施工法的含义盾构隧道施工法,是指在施工过程中使用盾构机,一边要控制开挖面以及周围土体不发生坍塌现象,一方面对隧道进行挖掘,并在机体内装一些管片形成衬砌,实施壁后注浆,从而达到不扰动周围的土体而修成隧道的方法。

盾构法施工是一个非常复杂的工程过程,它对周围的环境以及施工技术都有很大的关系。

所以在进行盾构法施工前,要对环境因素进行分析,然后才能得出符合实际的结果。

盾构施工阶段主要包括以下几个环节:土体开挖与开挖面支护;盾构推进与衬砌拼接;盾尾脱空与壁后注浆。

盾构隧道施工风险由于盾构隧道施工的环境非常的复杂,施工过程也非常的复杂,所以要对盾构隧道施工法进行风险上的预防,就要根据盾构隧道法的施工环节进行风险分析。

首先,在进行盾构隧道法施工时,要先对地形、地质进行勘测,勘测出影响盾构施工法的环境因素,可是在对于江海的勘测中,由于要勘测的环境在水底,这样的环境非常的艰苦,勘测条件有限,这样在很大程度上影响了勘测的结果,这样在进行环境因素分析时,就会具有局限性。

济南地铁隧道地层盾构机选型及开挖面稳定性影响

济南地铁隧道地层盾构机选型及开挖面稳定性影响

济南地铁隧道地层盾构机选型及开挖面稳定性影响摘要:随着盾构技术的广泛应用,其建设和运营期的安全性问题越来越受到社会关注。

盾构施工环境的诸多因素中,工程地质特征是决定盾构机选型及施工工艺的最重要的条件,分析盾构开挖面稳定性对盾构安全掘进的重要性。

济南市区南部多山丘陵,北临黄河,中部为山前冲积平原,地层呈东西向带状分布,主要为南部无水中风化灰岩地层,北部冲积富水粉质粘土地层,中部碎石土地层[1]。

本文通过论述济南地质环境,讨论了盾构隧道开挖面与选型相互关系,从穿越地层等方面讨论对盾构开挖面稳定等问题。

关键词:盾构隧道;济南地铁;复合地层;开挖面稳定0引言济南市位于华北平原南部,南依泰山山脉余脉,地势南高北低,黄河流经城区北部,这使济南拥有山地、平原、河川、湿地等多种多样的地貌。

济南是连接华东与华北的口户,山东省重要的交通枢纽,济南位于北纬36° 40′,东经 117°00′,南依泰山,北跨黄河,地处鲁东南低山丘陵与鲁西北冲积平原的交接带上,地势南高北低、东高西低,地形标高变化显著,最高海拔1108m,最低海拔约5m[2]。

南部山地丘陵3000多平方公里,北部平原5000多平方公里。

1济南市区的地形和地层1.1地形和地貌济南市区地形可分为三带,即南部低山丘陵带,中部山前平原带,北部临黄冲积带。

南部为低山丘陵,基岩裸露,近东西走向,最高点为千佛山,海拔285m;中部为山前倾斜平原;北部为小清河-黄河冲积平原。

地貌形态可分为三种类型:小清河以北为冲积平原,小清河以南至低山区为山前倾斜平原,南部山区为低山丘陵。

1.2济南市区的地层情况针对济南市即将开展的地下轨道交通建设,为了收集准确详细的地层结构和地质资料,相关单位对济南市各个交通干道沿线进行了包括工程地质钻孔,水文地质试验等方法在内的现场地质勘探,主要揭示的地层及岩石产状情况为:济南市地层分布呈现南老北新的特点,由老到新依次有太古界泰山群,古生界寒武系、奥陶系,新生界新近系、第四系,燕山期火成岩体,属华北地层区鲁西分区泰安小区[3]。

《岩土工程随机场实现及盾构开挖面稳定性分析》范文

《岩土工程随机场实现及盾构开挖面稳定性分析》范文

《岩土工程随机场实现及盾构开挖面稳定性分析》篇一一、引言在岩土工程中,盾构法因其施工速度快、环境影响小等优点,广泛应用于地铁、隧道等地下工程。

然而,盾构施工过程面临着复杂多变的岩土环境,特别是开挖面的稳定性问题更是重中之重。

因此,本篇论文将着重探讨岩土工程随机场的实现技术以及盾构开挖面的稳定性分析。

二、岩土工程随机场的实现1. 岩土工程随机场的定义岩土工程随机场是指通过计算机技术,对岩土工程中的空间变化进行模拟,从而实现对岩土参数的随机性、空间变异性的描述。

2. 随机场实现的技术方法(1)地质统计方法:通过收集地质勘查资料,建立岩土参数的统计模型,实现对岩土空间变化特性的描述。

(2)数值模拟方法:采用有限元、有限差分等数值分析方法,模拟岩土的力学行为和空间变化特性。

(3)基于大数据的方法:通过分析大量的工程实例和地质资料,构建随机场的数学模型,提高随机场的精度和可靠性。

三、盾构开挖面稳定性分析1. 开挖面稳定性的影响因素盾构开挖面的稳定性受多种因素影响,包括地质条件、施工工艺、支护方式等。

其中,地质条件是影响开挖面稳定性的主要因素。

2. 稳定性分析的方法(1)理论分析法:通过建立力学模型,对盾构开挖面的稳定性进行理论分析。

(2)数值模拟法:采用有限元、有限差分等数值分析方法,模拟盾构开挖过程,分析开挖面的稳定性。

(3)现场监测法:通过在施工现场设置监测点,实时监测盾构开挖面的变形情况,从而判断其稳定性。

四、盾构开挖面稳定性分析的实例研究以某地铁隧道工程为例,采用岩土工程随机场技术对地质条件进行模拟,结合理论分析和数值模拟方法,对盾构开挖面的稳定性进行分析。

结果表明,在特定地质条件下,盾构开挖面的稳定性受到多种因素的影响,需采取合理的支护方式和施工工艺,确保工程安全。

五、结论与展望本文通过对岩土工程随机场的实现及盾构开挖面稳定性分析的探讨,得出以下结论:1. 岩土工程随机场的实现技术为盾构施工提供了有力的技术支持,有助于更准确地描述岩土的空间变化特性。

地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题及处治措施王佩

地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题及处治措施王佩

地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题及处治措施王佩发布时间:2021-06-17T11:24:43.340Z 来源:《基层建设》2021年第6期作者:王佩[导读] 摘要:地铁隧道建设环境错综复杂,在应用盾构法期间易发生地面沉降问题,阻碍正常施工,甚至诱发安全事故。

中铁建大桥工程局第二工程有限公司广东省深圳市 518000摘要:地铁隧道建设环境错综复杂,在应用盾构法期间易发生地面沉降问题,阻碍正常施工,甚至诱发安全事故。

文中概述了在地铁隧道施工中因盾构法引起的地面沉降原理,分析了引起地面沉降的主要影响因素及地面沉降观测方法,旨在为解决地面沉降问题提供一些参考。

关键词:地铁隧道;盾构法;地面沉降引言随着城市建设的不断发展,地铁隧道的修建越来越多。

地铁隧道的施工场地通常在城市中心,周围房屋及地下管线较多,特别容易对周围环境造成扰动,造成地表建筑物的损坏。

地在地铁隧道施工中因盾构法引起的地面沉降,继而引起安全事故,因此,地铁施工过程中对周围的地面沉降进行及时观测和有效控制十分重要。

1盾构法引起的地面沉降原理1.1隧道开挖破坏了地层稳定性在地铁隧道盾构施工中,我们要兼顾多个方面的影响因素,盾构施工包含了多个操作环节,在对地层进行开挖的过程中,受外部作用力的影响,隧道外层的物质会随着内部向心力涌入到隧道中,彼此相互挤压移动,对地层的稳定性影响较大。

隧道开挖后,地表土体结构会发生改变,特别是在使用盾构法施工中,掉应力的把控是比较严格的,如果应力波动幅度过大,那么随着地层的移动和土体的缺失,地层就会呈现一个不稳定波动,出现较多的土体隆起。

土体被挤入盾尾的空隙中,隧道向外扩充,如果压降量没有达到预期的标准,就会使得压浆压力出现范围性波动,导致盾尾坑道土体失衡,尤其是在水体含量不稳的地层,更容易出现地面大幅度波动沉降问题。

1.2土体稳定性降低盾构施工中涉及的设备比较多,盾构设备的体积比较大,在运行的时候,会对地层产生强烈的振动幅度,使土体结构受到破坏,盾构施工所形成的隧道周围有一层空隙,空隙的存在使得水流流入到了隧道中,在盾构设备持续推进的过程中,大量的水流进入到其中,空气内部的水压力逐渐降低,内部压力的失衡导致地面沉降现象的出现。

施工技术课题研究论文(五篇):地铁隧道盾构始发施工技术分析、工民建施工技术管理问题及措施…

施工技术课题研究论文(五篇):地铁隧道盾构始发施工技术分析、工民建施工技术管理问题及措施…

施工技术课题研究论文(五篇)内容提要:1、地铁隧道盾构始发施工技术分析2、工民建施工技术管理问题及措施3、高层住宅燃气管道施工技术分析4、叠合阳台板吊装施工技术要点5、地铁基坑注浆封底止水施工技术探讨全文总字数:18344 字篇一:地铁隧道盾构始发施工技术分析地铁隧道盾构始发施工技术分析摘要:随着社会的发展,科学技术的进步,地铁隧道工程技术的使用也更为专业化和精细化。

地铁隧道盾构始发施工过程是整个工程系统中最为关键的一部分。

盾构始发工作不仅与工程的进度、质量、安全等息息相关,还与其整个工程的使用寿命紧紧相连,影响经济效益和长久发展。

本文将就地铁隧道盾构法概述、地铁隧道盾构始发施工技术的前、中、后工作准备和过程等进行阐述。

关键词:地铁隧道工程;盾构法;施工技术;安全地铁隧道是目前城市交通区间投入相对较大的一部分,但其工程的开展,不仅需要资金链的支持还需要相应条件下的技术施加。

地铁隧道一般常修建于繁华人流量较大的路段或是周围地势对于普通公路不易施工的路段,所以从地质、地势条件等方面而言,地铁隧道的施工比其他交通区间更具有难度。

而盾构始发施工技术则是在地铁隧道工程技术应用中最为重要的环节,在利用一定施工技术的基础上,大大降低了施工的难度。

1地铁隧道盾构法概述在地铁隧道施工工程中,盾构法相对于其他工程方法而言,更具有工程安全的保障且其在施工的过程中对其周围的环境的影响是极小的,大大提高了其施工速度。

就工程内部施工计划而言,首先,地铁隧道等工程采用的盾构施工方法是为了工程的安全性。

众所周知,地层开挖是地铁隧道工程最为基本的环节,但同时也是安全隐患较大的一个环节,使用盾构法对地层开挖工作进行防护支撑,既是对地层开挖工作的帮助也是为整个工程顺利进行、长久发展做铺垫。

其次,需要根据地质土层要求,设计挖法。

在明确挖法的基础上,不仅需要多次地对土层进行测量还要建造基坑并保证合理性。

一般而言,基坑的内部都会安装盾构机,而在盾构机的滞洪等设备安装完毕后,则需要在其内部进行土体护砌的工作准备。

盾构隧道开挖面的稳定性分析

盾构隧道开挖面的稳定性分析

盾构隧道开挖面的稳定性分析一、本文概述盾构隧道作为一种重要的地下工程施工方法,因其具有施工速度快、对周围环境扰动小等优点,在现代城市建设中得到了广泛应用。

盾构隧道开挖面的稳定性问题一直是工程界关注的重点。

开挖面的稳定性不仅关系到盾构机的正常推进,还直接影响到工程安全及周边环境的安全。

对盾构隧道开挖面的稳定性进行深入的分析和研究具有重要的理论价值和现实意义。

本文旨在全面分析盾构隧道开挖面的稳定性问题,通过理论探讨、数值模拟和工程实例分析等多种手段,揭示开挖面失稳的机理和影响因素。

文章将介绍盾构隧道开挖面的基本特征和稳定性问题的定义;将详细阐述开挖面失稳的主要类型和表现形式;接着,通过理论分析和数值模拟,探讨开挖面稳定性的影响因素和失稳机理;结合工程实例,分析开挖面稳定性控制措施的实际效果,为类似工程提供借鉴和参考。

通过本文的研究,旨在为盾构隧道开挖面的稳定性分析和控制提供理论支持和实践指导,推动盾构隧道技术的进一步发展和应用。

二、盾构隧道开挖面稳定性理论基础盾构隧道开挖面的稳定性分析是一个涉及土力学、岩石力学、工程力学等多学科领域的复杂问题。

为了深入理解这一问题,首先需要明确开挖面稳定性所涉及的基本理论框架。

在土力学中,盾构隧道开挖面的稳定性主要取决于开挖面土体的抗剪强度。

土体的抗剪强度由土的内聚力(c)和内摩擦角(φ)决定。

当开挖面上的应力超过土体的抗剪强度时,就会发生破坏,导致开挖面失稳。

保证开挖面的稳定性需要控制开挖面上的应力不超过土体的抗剪强度。

另一方面,盾构隧道开挖面的稳定性还受到盾构机掘进参数、盾构机姿态、注浆压力等因素的影响。

掘进参数如推进速度、刀盘转速等直接影响开挖面的暴露时间和暴露面积,进而影响开挖面的稳定性。

盾构机姿态的微小变化可能导致开挖面局部应力集中,从而引发失稳。

注浆压力则通过改变开挖面周围土体的应力状态来影响稳定性。

在岩石力学中,盾构隧道开挖面的稳定性分析需要考虑岩体的节理、裂隙等结构面特征。

盾构法施工过程中的常见问题及防治措施

盾构法施工过程中的常见问题及防治措施

盾构法施工过程中的常见问题及防治措施【摘要】随着我们国经济的快速发展,近几年地下交通运输发展形势越来越好,其施工安全问题得到广泛的关注。

因此盾构法隧道施工安全得到了一定的关注,本文主要阐述了有关盾构法施工过程中的常见问题及防治措施的一系列问题。

【关键词】盾构法,施工过程,问题,防治措施一.前言盾构推进过程中掘削参数的变化会对地层产生扰动影响,诸多物理影响是相当程度上的干扰,如果不能及时进行改善调整,周围的居民以及各种建筑物都会受到危害。

在地下工程中,盾构法起到了相当大的作用,在科技发展下,也要不断更新技术,提高盾构法施工技术水平,让交通更加便利,安全可靠。

二.盾构法的优点盾构法施工的主要优点有:①除竖井施工外,施工作业均在地下进行,既不影响地面交通,又可减少对附近居民的噪声和振动影响:②盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行,施工易于管理,施工人员也较少,土方量较少;③在土质差水位高的地方建设埋深较大的隧道,有较高的经济技术优势。

三.盾构法施工过程中出现的问题1.地表沉降造成地表沉降的主要原因是施工过程中产生的地层损失引起的,地层损失包括建筑空隙及超挖或其它土层流失,具体为:(一)盾构工作面前方上体的挤入。

(二)盾构上方土体挤入因盾构外壳直径和拼装管片直径不同产生的建筑空隙。

(三)盾构纠偏引起土体超挖。

(四)盾构推进有曲率时造成土体损失。

(五)盾构推进时切口环上的突缘引起超挖。

(六)盾构推进引起土体孔隙水压力变化,或因降水引起地下水位下降,引起土体固结沉降。

2.隧道内漏水盾构隧道是由一片片独立的管片通过螺栓联接起来,管片接缝部位为防水的薄弱环节,隧道内漏水部位一般出现在管片接缝处。

产生漏水的主要原因是:管片拼装过程中偏差、止水条老化或失效。

3.引起管片位移衬背环形建筑空间:当管片脱出盾尾后,由于盾构掘进过程中的蛇形运动,超挖以及理论间隙,管片与地层间存在一环形建筑空间。

在软岩地层中,如果不及时进行同步注浆充环形建筑空间,拱顶围岩极有可能产生变形引起地表过量沉降。

盾构法隧道施工技术质量管控

盾构法隧道施工技术质量管控

盾构法隧道施工技术质量管控发布时间:2022-08-30T03:26:26.129Z 来源:《建筑创作》2022年第1月第2期作者:吴保应[导读] 经济的发展,社会的进步推动了我国综合国力的提升,也带动了隧道施工技术的不断完善吴保应中国水利水电第四工程局有限公司,四川省成都市 610000摘要:经济的发展,社会的进步推动了我国综合国力的提升,也带动了隧道施工技术的不断完善。

盾构法隧道施工技术因其先进的施工工艺和不断完善的技术以及在施工过程中对周围环境影响小、自动化程度高、施工速度快、施工安全等特点而受到人们的重视,成为城市地下工程的主要修建方法。

目前,盾构法隧道施工技术正在朝长距离、大直径、大埋深、复杂断面、多模式和高度自动化方向发展。

关键词:盾构法;隧道施工技术;质量管控引言盾构法是地铁工程中的一项常用施工技术,通过千斤顶加压顶进盾构机,在推进期间开挖土体并拼装预制管片,在短时间内建造隧道结构,有着机械化程度高、不影响地面交通、施工质量不受外部因素影响的优势,对地铁工程建设质量提升有着重要意义。

同时,盾构法工艺流程复杂,对施工有严格要求,易出现管片上浮等质量通病。

1盾构法隧道施工安全风险管控重难点盾构法隧道施工安全风险有多种分类方法,根据事故能量源是否与地层损失相关可将安全风险分为两大类:事故能量源与地层损失无关,如轨行事故、高处坠落事故、起重吊装事故等风险,为非地层损失类安全风险;因地层损失造成的事故风险,如盾尾渗漏、喷涌、铰接渗漏、螺旋机喷涌、洞门坍塌等,为地层损失类风险。

2盾构法隧道施工技术质量管控措施2.1安全接收1)检测、评估隔离与加固效果。

检测、评估时间宜适当提前,特别是采用素混凝土地连墙结合旋喷桩、搅拌桩等加固方式,受施工工艺、地层与浆液之间的匹配性等因素影响,隔离、加固效果保证率可能不足,素混凝土地连墙接头、加固桩体间可能存在间隙。

某城市轨道交通工程施工标段,共10台次盾构采取三轴搅拌桩与素混凝土地下连续墙相结合的方式在含砂地层接收,其中2台次在接收阶段改为钢套筒平衡接收,8台次虽经反复处理后接收,接收过程中仍存在不同程度的水砂流失现象。

《2024年岩土工程随机场实现及盾构开挖面稳定性分析》范文

《2024年岩土工程随机场实现及盾构开挖面稳定性分析》范文

《岩土工程随机场实现及盾构开挖面稳定性分析》篇一一、引言在岩土工程中,盾构法隧道施工是一种常见的地下工程方法。

其施工过程涉及到复杂的岩土力学问题,特别是盾构开挖面的稳定性问题。

本文将探讨岩土工程随机场的实现方法,并针对盾构开挖面的稳定性进行详细分析。

二、岩土工程随机场的实现岩土工程随机场的实现是依据现场实际情况和岩土参数变化而进行的一种模型化过程。

通过采用随机介质理论,可以模拟岩土工程中随时间、空间变化的物理力学性质。

首先,需要对现场进行详细的勘察,获取岩土的物理力学参数,如土的密度、含水量、内摩擦角、粘聚力等。

然后,根据这些参数,建立随机场模型。

在模型中,需要考虑岩土的各向异性、非均质性和空间变异性等因素。

最后,通过计算机模拟技术,实现岩土工程随机场的动态模拟和预测。

三、盾构开挖面稳定性分析盾构开挖面的稳定性是盾构法隧道施工的关键问题之一。

为了分析盾构开挖面的稳定性,需要从以下几个方面进行考虑:1. 地质条件分析:对施工区域的地质条件进行详细分析,包括土层分布、土的物理力学性质等。

这些因素将直接影响盾构开挖面的稳定性。

2. 随机介质模型应用:将前述实现的岩土工程随机场模型应用于盾构开挖面稳定性分析中。

通过随机介质模型,可以更好地反映岩土的时空变化特性,从而更准确地评估盾构开挖面的稳定性。

3. 数值模拟分析:采用数值模拟方法,对盾构开挖过程进行模拟和分析。

通过建立有限元模型或离散元模型,对盾构开挖过程中的应力、应变、位移等物理量进行计算和分析。

同时,结合随机介质模型的输出结果,评估盾构开挖面的稳定性。

4. 现场监测与反馈:在盾构开挖过程中,需要进行现场监测,实时获取盾构机的运行状态、土压变化、地表沉降等数据。

通过将这些数据与数值模拟结果进行对比和分析,可以及时调整施工参数和策略,确保盾构开挖面的稳定性。

四、结论本文通过对岩土工程随机场的实现及盾构开挖面稳定性的分析,得出以下结论:1. 岩土工程随机场的实现是依据现场实际情况和岩土参数变化而进行的模型化过程,可以有效地模拟岩土的时空变化特性。

浅谈盾构法在隧道施工中的应用

浅谈盾构法在隧道施工中的应用

浅谈盾构法在隧道施工中的应用【摘要】随着科技的进步,交通运输事业也随之不断发展,各城市除了大量的公路建设之外,地铁等隧道建设也逐步兴起。

盾构法是隧道工程中的重要施工方法,本文就北京某地铁线路工程为例,来探讨盾构法在隧道施工中的应用。

【关键词】地铁隧道地铁盾构法方法应用一、工程概述北京某地铁线路中的某一标段,该标段包括一站三区间。

在区间的施工过程中,采用了两台由德国海瑞克公司所研发生产的铰接式土压平衡盾构机。

其中第一区间的左线全长为1469.778m,含短链2.369m,右线全长为1472.867m。

区间的走向由南至北,地处北京繁华区域。

该地铁隧道埋深14~23m,线路平面存在部分曲线段,其中最小曲线半径为335m,最大坡度为5.4%。

地质条件:该地铁隧道的第一区间范围内经过了人工填土工作,其土质大多为卵石层、粉细砂层、中粗砂层以及粉质黏上层等。

隧道的顶部大多都是饱和的砂土,稳定性较差,容易引发大面积的坍塌现象与流沙现象。

该地铁隧道位于潜水水位以下,并同时揭露了承压水的含水层,受地下水的影响很大,因此,围岩土体自身的稳定能力较差,其砂土与粉土层发生坍塌的概率极高,并很容易产生局部潜蚀、流沙以及涌沙等。

二、砂卵石地层盾构掘进的力学特征(一)砂卵石地层开挖的力学特征:在一系列力学不稳定的地层中,砂卵石地层可谓是其中最为典型的,其基本特征主要是结构松散、卵石粒径的大小不均匀以及无胶结等,同时卵石的空隙大多都被中、粗砂填充,在无水的情况下,颗粒之间相互传力,地层的反应非常灵敏,当刀盘旋转切削的时候,刀盘会与卵石层接触,而接触压力不均匀,由此导致刀头不断振动。

在顶进力的作用下极容易破坏原有的平衡和稳定状态,最终发生坍塌。

当坍塌发生,会引起很大的围岩扰动,会使开挖面与洞壁同时失去约束和稳定性,从而造成更大的地层变形,围岩中的卵石的块头、粒径越大,这种扰动的程度便会越大。

(二)砂卵石地层盾构开挖面的失稳特征:通常情况下,砂卵石若没有收到扰动,其土层颗粒会倚靠直角的摩擦咬合作用来使区域的土体保持稳定状态。

海域超软土地层大直径盾构掘进控制研究

海域超软土地层大直径盾构掘进控制研究

1研究背景盾构掘进工法作为一种科学有效的隧道施工技术,近些年来取得了不断地发展和完善,为盾构隧道开挖面土体提供充足的支撑力是保证开挖面稳定和成功施工的关键,如果支护压力施加不当,隧道工作面就可能产生较大范围的坍塌或地表隆起等安全隐患,造成生命财产的损失以及周围环境的破坏。

近年来,众多学者对盾构掘进过程中地层的稳定性开展了系列研究。

但是对于海域超软土地层超浅埋大直径盾构掘进地层稳定性的研究尚无涉及,因此通过依托典型的工程项目开展数值模拟和现场监测对比分析研究,研究结果对于在减少地层失稳、控制施工风险、降低施工成本等方面都具有重要的学术意义和工程应用价值。

2工程背景2.1工程概况杧深圳珠海横琴洲隧道工程穿越马骝洲水道,位于横琴一体化区域,隧道段总长约1.74km(含隧道段、明挖暗埋段、敞口段和工作井),南岸工作井盾构机隧道埋深约7.5m。

隧道工程采用直径15.01m的泥水平衡盾构,隧道采用单层衬砌结构,管片外径为14.5m,内径为13.3m,厚度为0.6m,环宽为2m。

2.2工程地质本工程盾构机掘进线路所穿地层自上而下依次为冲镇土、淤泥、碎石质粉质黏土,全风化砂岩和强风化砂岩,隧道洞身主要位于淤泥中,如图1所示。

3满堂加固条件下大直径盾构开挖面稳定性数值分析3.1三维数值模型建立三维数值分析采用PLAXIS3D有限元软件。

由于结构对称性,模型取半结构建立,同时考虑到边界尺寸效应,模型尺寸取值如下:长9D(开挖方向),宽3D,高4D,其中D为开挖面直径,取14.5m,t为加固土层厚度。

模型边界条件为,底部完全约束,侧面约束法向方向,顶部自由;地下水位位于地表,不考虑地下水渗流影响,采用潜水位分析,三维计算模型如图2所示。

在盾构隧道掘进方向的第8环衬砌处的横断面的地表布置了横向沉降测点,在隧道轴线上方的地表布置了纵向沉降测点,其中有3个测点标记为WY1,WY2,WY3,具体测点布置图如图3所示。

研究重点是盾构掘进对地层扰动的影响,盾构隧道掘进过程采取逐环开挖的方法进行模拟,盾构推进示意图如图4所示,具体模拟过程如下:①建立与实际工程相符的地层模型。

城市轨道交通隧道盾构施工主要技术分析

城市轨道交通隧道盾构施工主要技术分析

城市轨道交通隧道盾构施工主要技术分析摘要:近几年来,国家逐渐加大了城市建设的力度,这给城市轨道交通工程行业带来了很多机会,同时,盾构法在城市轨道交通隧道工程施工中得到了广泛的应用,并取得了很好的效果。

盾构机在盾构施工法中起着关键作用,在施工挖掘施工过程中,利用外壳和衬砌支撑的方法来增强围岩结构的稳定性,通过切削设备进行土体结构的挖掘施工,通过出土设施向外输送土渣,通过顶进装置沿着隧道设计轴线向前推进,并通过预制拼装管片和注浆工艺来完成隧道工程结构的施工。

盾构施工工序复杂,对施工技术水平要求较高,并做好各项防护工作,才能确保实际施工工作的效率和效果。

基于此,本文对城市轨道交通隧道盾构施工主要技术进行探讨。

关键词:城市轨道交通隧道;盾构施工;主要技术交通盾构法其本质就是利用盾构机进行挖掘施工,相对于以往老旧的施工方法,从根本上确保了挖掘施工工作的安全性,并有效的避免了挖掘隧道坍塌。

在实际应用中,盾构法主要包括三个方面:开挖面、盾构机和衬砌。

随着科学技术的飞速发展,盾构法也在不断地优化和完善着,它是目前最高效的城市轨道交通隧道施工技术,并在实际应用中取得了很好的效果。

1盾构施工概述1.1施工特性盾构法在隧道施工中的合理应用,主要包括开挖施工、排土和衬砌。

与其他方式的施工方法相比,盾构法最显著的优势是造价较少,施工效率较高,不受环境因素影响。

同时,在施工过程中采用有效的方法,可以有效的避免地面塌陷,从而确保施工的安全性。

盾构法运用到一些规模相对较大的隧道工程项目施工中,可以提高项目整体经济效益[1]。

1.2施工原理盾构法在地铁工程项目施工中的实际应用,不仅能够确保施工工作的安全性,而且能够很好地保护管片支护。

在利用盾构法实施施工工作时,所涉及的施工工具主要有盾构机设备的安装和拆卸、土层结构的挖掘、衬砌、防水等诸多工序。

使用盾构法进行工程施工,需要施工人员确定具体的施工路段之后,采用明挖法进行路基结构的施工建造,在其内部设置盾构机,在挖掘一段距离之后,安装盾构反力设备,就能够产生外力支撑。

天津地铁盾构隧道施工地层及结构变形特性分析 (2)

天津地铁盾构隧道施工地层及结构变形特性分析 (2)

天津地铁盾构隧道施工地层及结构变形特性分析天津市区地层富水软弱,地铁隧道普遍采用土压平衡盾构法施工,施工过程中,开挖面支护作用、盾壳—土体摩擦作用以及同步注浆作用对地层变形有重要影响。

邱龑通过分析深圳某地铁盾构隧道工程的现场监测数据,发现土仓压力与开挖面前方地层的变形和稳定性密切相关。

Lee[2]等通过分析上海某地铁盾构隧道施工的现场监测数据,发现盾壳—土体摩擦力和同步注浆充填率是影响地表沉降的关键因素。

因此,研究开挖面支护作用、盾壳—土体摩擦作用以及同步注浆作用对地层变形的影响规律,对地铁盾构隧道安全施工具有重要意义。

另一方面,盾构隧道衬砌椭圆化变形通常伴随着接缝张开[3],若接缝变形超过容许值,则隧道防水难以满足要求。

郑刚[4]分析了某地铁区间在盾构施工过程中因管片环变形引发的管片接缝涌水、涌砂事故,致使区间右线隧道被淹,管片破损,地表大面积沉降。

因此,研究盾构施工参数对管片环椭圆化变形的影响规律,也对地铁盾构隧道安全施工具有重要意义。

数值模拟方法是研究隧道施工引起的地层及结构变形规律的重要手段。

目前,盾构法隧道施工精细化模拟方面的研究[5-9]基本涵盖了影响地层和管片环变形的主要施工要素,但是,已有的三维数值模拟方法大都做了较多简化。

本文在前人研究成果的基础上,提出一种盾构法隧道施工精细化模拟方法。

依据渗流—应力耦合原理,通过向等代层单元施加单元流量边界(流入),模拟同步注浆过程;通过在盾壳单元上施加沿掘进方向的恒定节点速度,调动界面剪切耦合弹簧发挥作用,模拟盾壳—土体摩擦作用。

依托天津地铁6号线天托站—一中心医院站区间盾构隧道工程,模拟不同支护压力比、不同盾壳—土体摩擦系数、不同同步注浆率条件下的施工过程,研究关键施工参数对地层及结构变形的影响规律。

采用现场实测数据验证模拟结果的合理性。

1 工程概况天津市区地貌特征以冲积平原为主,第四系沉积层深厚,且具有明显的沉积韵律。

地层土性以粉质黏土、粉土和粉砂为主,局部地区分布有淤泥质软土。

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对隧道盾构法施工开挖面稳定性的研究
作者:陈勇
来源:《建筑工程技术与设计》2014年第17期
摘要:本文在开挖面稳定性的研究方法方面进行了评析与比较之后,希望可以更好地指导今后开挖面稳定的研究工作。

关键词:隧道盾构;推进;开挖面稳定
引言:现在的盾构隧道技术,是我国城市地铁隧道施工之中最为重要的施工方法,原因就是该种地下工程施工对施工地层扰动最小,可是盾构隧道技术同其余的施工方法一样,基本无法避免盾构推进对周围环境的扰动,这很大因素是上地质条件的问题,施工工艺也达不到最佳的期望,有时甚至会导致超出预定的地面沉降。

这种状况的出现,实际上取决于盾构开挖面稳定性。

开挖的稳定始终是盾构施工的一个重要问题,关于这个问题虽然已经有过不少的研究,可是,众所周知地质条件是复杂而多变的,另外施工参数又不可能一成不变,此类研究成果会有局限性。

1关于隧道盾构法开挖面稳定的研究方法
1.1开挖面稳定系数法
关于开挖面稳定系数此前已经有许多的学者研究过,主要方法是通过理论分析,或者是经验以稳定系数N的形式,列出关于保持开挖面稳定所需要的支持力的计算公式,该公式描绘了隧道开挖面破坏机制。

N=(σs+γH-σt)/Su(1)
γ:土体单元的重力;D:盾构直径;
Su:盾构轴心处土体的不排水剪切强度;
σs地面荷载;H:地表到盾构轴心处距离;
σt:盾构面支持应力;
以上公式中,当稳定系数N为6时,开挖面稳定。

公式中的稳定系数是Broms和Bennermark定义的一种安全系数,实际上,较高的稳定系数对应的是较低的安全系数,而安全系数本身不易确定。

另外,Broms和Bennermark认为当(H/D)=1.5时,N=5~7,此时开挖面处于稳定状态,由此可以得出结论,盾构埋深与直径的
比例属于一个重要影响因子,随着这个比值的变动,稳定系数也不断波动。

Kimura和Mair在1981年做过固结粘性土的离心试验,在试验中,开挖面的稳定系数范围取值较大的情况下,证实了取决于深埋的开挖稳定系数在N=5~10,实际上,同年的Romo和Diaz却认为稳定系数不足以详细反映开挖系数实际稳定性。

Romo和Diaz为稳定系数提出了一个安全系数,定义为土体的剪切强度与最大剪应力比值,并且指出开挖破坏的范围在N=6~7,而基于安全系数的开挖面稳定系数在6.5左右。

这些结论在Peck的论述中,有很好的相关性,可是要注意的是,以上是建立在“土体是非线性弹性材料,在盾构推进过程中不存在滑移”假定基础之上的,Davisetal(1980)研究隧道开挖面的稳定性之时,根据Broms和Bennermark的稳定分析的极限实例得出盾构在掘进过程中开挖稳定时候两个下限解:
N=4ln(2C/D+1)(2)
N=2+2ln(2C/D+1)(3)
N:稳定性系数;C:盾构埋深D:盾构的直径。

1.2极限平衡法
Horn在1961年就筒仓理论提出来计算模型,圆形开挖面的面积和正方形面积大致相等,即(楔形体的宽)B=(π/4)D,国外的学者有的采用计算模型:B=D或B=1.8D。

G.Anagnostou和K.kovarl利用此模型研究开挖面的稳定问题,从而简化了三维开挖面稳定的破坏机制,计算开挖面稳定时所需的支持力是通过考虑楔形体和棱柱体极限平衡得出的。

其中较为困难的一步就是计算模型的水头场,同时还要考虑盾构隔板不排水性。

应用三维有限元可以确定,求水头场的目的在于计算渗流力对开挖面稳定的影响,当渗透力能够计算以后,最后在水平方向列出极限平衡方程,反复迭代w,从而求出开挖面稳定时所需最大的支持力。

c(土体粘聚力)f(土体摩擦角)对支持力的大小起决定性作用,但G.Anagnostou和K.kovarl的计算模型只适用于同一种土,c,φ不能直接取均值,而且也未考虑隧道的弧效应。

实际上极限平衡法计算模型是可以进行改进的,楔形体可以按土层分成多个都是同性土的隔离体,这种处理方法可以很好地解决开挖面楔形体的不同种图层问题,c,φ值可以直接取。

受到上下隔离体的合力作用,将每一个隔离体在水平和垂直方向进行合理为零的分析,来最终得出最大支持力作为实际掘进过程中最小的支持力,极限平衡的方法可以考虑到渗透的作用,这可以使得计算更加符合有地下水的施工条件。

1.3试验研究方法
通过模型试验,对泥浆盾构施工中泥浆维持开挖面稳定的力学机理,开挖面前缘土体的应力变化规律,泥浆压力作用机理及泥皮形态进行了研究。

在中粗砂地基中,泥水式盾构挖掘隧道,通过泥浆压力的作用,是可以保持开挖面稳定的,提出了中粗砂地基中临界泥浆压力公式:
Pnf=(0.6~0.7)tg2(45°-φ′/2)(σν-u)+u(4)
φ′:地基土有效内摩擦角;u:孔隙水压力;σν:
为上覆土体竖向应力;(0.6~0.70):反映砂土地基的拱效应。

这种方法考虑到了拱效应和孔隙水压对稳定的影响,与国外最简单的泥浆压力按地下水所产生的静水压力再加上20kPa 来确定临界压力的方法相比考虑更为全面且符合实际情况。

离心试验作为研究隧道开挖面稳定性的方法在国外较为常见。

PierreChambon[6]根据离心实验研究无粘性土盾构开挖面的稳定性,指出最重要的影响参数是盾构直径,最小的支持力随着隧道直径线性增大,如图(2),并给出了开挖面的破坏形态是泡状的,指出应变主要集中在泡的边界面上,如图(3)。

但离心机中的小规模试验并不能很真实地反映实际条件,只能模拟最坏的设置条件。

1.4有限元法
许多评判开挖面稳定性的方法是基于极限方法、静态方法计算的,这是趋于粗糙的估算。

有限元在土工数值计算中广泛应用,能够更加准确的模拟真实的施工条件。

目前国内外有许多学者用有限元研究隧道开挖面的稳定性。

采用三维非线性有限元模拟盾构推进的过程,提出了计算模型,可以应用到研究开挖面稳定的研究中。

Buhanetal描绘了EPB开挖面的三维有限元计算模型,在计算模型中包括了渗透力作用在开挖面上,针对直径为8m盾构机的开挖面稳定性进行了研究,发现开挖面的稳定安全系数只与水平和垂直方向的渗透系数的比值有关,密度对其影响很小。

而PierreChambon指出三维模型能够获得满意的效果,二维方法由于没有考虑弧效应过高地估计了破坏压力,基于理论和实践盾构开挖面的破坏范围大致相似,而不同的就在于垂直方向上的范围。

针对三维能够取得很好的模拟盾构推进时土体的受力情况,应用有限元法时三维有限元应优先选择。

结语:我国地铁建设发展使得城市的地下工程施工技术的研究逐渐成为一个重要课题。

其中盾构隧道施工因为其具有绿色环保的特点,越来越得到多方的关注,可以预见盾构施工方法在我国的前景广阔,必将越来越多地得到应用。

另外计算机科学技术的发展对隧道盾构法开挖稳定性的研究有极大的促进作用,必将更好地指导盾构法隧道的施工。

参考文献:
[1] 程展林,吴忠明,徐言勇.砂基中泥浆盾构法隧道施工开挖面稳定性试验研究[R].长江科学院院报,Vol.18,No.5,2001
[2] 王敏强,陈宏胜.盾构推进隧道结构三维非线性有限元仿真[J].岩石力学及工程学报,Vol.21,No.2,2002
[3] 朱伟,陈仁俊.盾构隧道施工技术现状及展望(第3讲)[J].
作者简介:陈勇(1982-),男,湖南长沙人。

工程师,硕士,主要从事基坑、隧道设计工作。

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