砂土-灰岩地层泥水平衡盾构机泥水舱压力及总推力计算模型

论文摘要

泥水平衡盾构机在上软下硬的砂土-灰岩复合地层中掘进,掘进参数的确定难度较大。在均一地层中,砂土地层中掘进参数的计算包括泥水舱压力和总推力,灰岩层中由于岩体自稳性好,因此只需考虑总推力即可。基于太沙基松弛土压力理论推导均一地层中泥水舱压力和总推力的计算模型,以均一地层的计算模型为基础推导出砂土-灰岩复合地层泥水平衡盾构机泥水舱压力及总推力的计算模型,并结合实际工程验证了模型的正确性。研究成果可为盾构机在复合地层的施工参数确定提供新思路,并为后续类似工程提供参考。

论文目录

• 1 工程概况
• 2 工程地质及水文地质条件
•   2.1 地质情况
•     2.1.1 冲积-洪积砂层 （Q3+4al+pl）
•     2.1.2 岩石风化带
•     2.1.3 残积层 （Qel）
•   2.2 水文情况
•     2.2.1 地下水位
•     2.2.2 地下水类型
• 3 均一砂土地层
•   3.1 均一砂层中泥水舱压力
•     3.1.1 地下水压力
•     3.1.2 土压力
•     3.1.3 预留压力
•   3.2 均一砂层中盾构机顶推力
•     3.2.1 盾构机刀盘正面推进阻力Fr1
•     3.2.2 盾构机外壳与周边地层的摩擦阻力Fr2
•     3.2.3 管片与盾尾间的摩擦阻力Fr3[6]
•     3.2.4 切口环贯入地层的贯入阻力Fr4[6]
•     3.2.5 后配套设备台车的牵引力Fr5[6]
• 4 均一灰岩地层
•   4.1 均一灰岩地层泥水舱压力
•   4.2 均一灰岩地层总推力
•   4.3 刀盘正面阻力
• 5 复合地层
•   5.1 复合地层泥水舱压力
•   5.2 复合地层总推力
•     5.2.1 盾构机体部分作用于砂土层时的推力Ft计算
•     5.2.2 盾构机体部分作用于硬岩时的推力Fy计算
•   5.3 模型适应性分析
•     5.3.1 泥水舱压力的计算
•     5.3.2 总推力的计算
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 方晓填,童华炜,袁杰,谢健曦,王杨虎

关键词: 复合地层,盾构机,泥水舱压力,总推力,计算模型

来源: 科学技术与工程 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 广州大学土木工程学院,中国人民解放军军事科学院国防工程研究院

分类号: U455.39

页码: 288-297

总页数: 10

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