土压平衡盾构平衡控制理论及试验研究

• 作者: 傅德明 王洪新
• 来源期刊: 土木工程学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 土压平衡盾构 平衡控制 出土率 螺旋机 地层损失 附加应力
• 年，卷（期）: 2007,（5）
• 所属期刊栏目: 隧道工程
• 页码范围: 61-68,110
• 页数: 9页
• 分类号: U455.43
• 字数: 9331字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-131X.2007.05.009

摘要

土压平衡盾构在掘进时有两种平衡状态,一种是盾构与前方土体接触压力和土水压力的平衡,另一种是出土的平衡.两种平衡状态只有在刀盘开口率非常大时才等价.由于面板的挤压作用,开口率较小的盾构两种平衡状态将有较大偏离.出土率是控制土压平衡的重要指标,当其接近100%时,盾构处于出土的平衡掘进状态.盾构掘进时很难直接控制出土率,可通过施工参数间接控制.推导出土率与螺旋机转速、推进速度的定量关系,通过模型试验验证三者关系;推导平衡状态时上述三个参数的关系,该关系可作为通过施工参数控制平衡状态的标准;提出通过模型试验确定平衡状态时参数匹配的方法.当出土率小于或大于100%时及采用开口率较小的面板式刀盘时,盾构将产生不平衡掘进.大部分土压平衡盾构不平衡掘进产生挤土作用,造成正的地层损失及附加的应力场.试验结果表明,不平衡推进时挤土量一部分产生体积应变,一部分形成正的地层损失,使盾构前方地表产生了隆起;现场试验测试了刀盘前方附加应力场的大小和范围.研究成果可以指导土压平衡盾构推进时的参数控制,对控制推进时地表变形有指导意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	傅德明		40	1715	20.0	40.0
2	王洪新		6	401	5.0	6.0