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土压平衡盾构半舱掘进模式下的开挖面稳定性分析
1
作者
郑维刚
张涛
+4 位作者
吴兴林
李海龙
张宏志
陈鹏
舒计城
《城市轨道交通研究》
北大核心
2025年第4期217-222,226,共7页
[目的]在上软下硬或风化岩层等复杂地质环境下,土压平衡盾构满舱掘进模式施工时,渣土液位过高,刀盘产生过大扭矩,盾构耗能大。因此,实际常采用半舱掘进模式施工,降低开挖舱内渣土液位。然而液位过低会增加开挖面失稳风险,故有必要研究...
[目的]在上软下硬或风化岩层等复杂地质环境下,土压平衡盾构满舱掘进模式施工时,渣土液位过高,刀盘产生过大扭矩,盾构耗能大。因此,实际常采用半舱掘进模式施工,降低开挖舱内渣土液位。然而液位过低会增加开挖面失稳风险,故有必要研究土压平衡盾构半舱掘进模式下的开挖面稳定问题。[方法]基于极限分析法上限定理,提出了一种考虑半舱支护的三维对数螺旋线失效模型。研究了支护压力分布形式与舱内渣土高度对土压平衡盾构隧道开挖面稳定性的影响。研究结合数值模拟和失稳模型探究了舱内渣土合理高度,对多种支护模式下的极限支护压力进行了比对。讨论了覆土厚度、黏聚力、内摩擦角等因素对极限支护压力的影响。[结果及结论]增加支护介质密度可显著提高开挖面稳定性,而增大隧道直径不利于开挖面稳定。土舱支护压力梯度、舱内渣土高度、黏聚力均与极限支护压力呈负相关。
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关键词
地铁隧道
盾构法
半
舱
掘进
半舱系数
支护梯度
极限分析法
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职称材料
题名
土压平衡盾构半舱掘进模式下的开挖面稳定性分析
1
作者
郑维刚
张涛
吴兴林
李海龙
张宏志
陈鹏
舒计城
机构
国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院
国网辽宁省电力有限公司
中铁十四局集团大盾构工程有限公司
出处
《城市轨道交通研究》
北大核心
2025年第4期217-222,226,共7页
基金
国家电网有限公司总部管理科技项目(5100-202128376A-0-0-00)。
文摘
[目的]在上软下硬或风化岩层等复杂地质环境下,土压平衡盾构满舱掘进模式施工时,渣土液位过高,刀盘产生过大扭矩,盾构耗能大。因此,实际常采用半舱掘进模式施工,降低开挖舱内渣土液位。然而液位过低会增加开挖面失稳风险,故有必要研究土压平衡盾构半舱掘进模式下的开挖面稳定问题。[方法]基于极限分析法上限定理,提出了一种考虑半舱支护的三维对数螺旋线失效模型。研究了支护压力分布形式与舱内渣土高度对土压平衡盾构隧道开挖面稳定性的影响。研究结合数值模拟和失稳模型探究了舱内渣土合理高度,对多种支护模式下的极限支护压力进行了比对。讨论了覆土厚度、黏聚力、内摩擦角等因素对极限支护压力的影响。[结果及结论]增加支护介质密度可显著提高开挖面稳定性,而增大隧道直径不利于开挖面稳定。土舱支护压力梯度、舱内渣土高度、黏聚力均与极限支护压力呈负相关。
关键词
地铁隧道
盾构法
半
舱
掘进
半舱系数
支护梯度
极限分析法
Keywords
subway tunnel
shield method
half-chamber tunneling
half-chamber coefficient
support gradient
limit analysis method
分类号
U455.43 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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作者
出处
发文年
被引量
操作
1
土压平衡盾构半舱掘进模式下的开挖面稳定性分析
郑维刚
张涛
吴兴林
李海龙
张宏志
陈鹏
舒计城
《城市轨道交通研究》
北大核心
2025
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