復合地層土壓平衡盾構(gòu)隧道掘進參數(shù)與安全控制技術(shù)研究.pdf

1、盾構(gòu)法因其施工快速、經(jīng)濟、安全等優(yōu)點而成為城市地鐵的主要修建方法之一。但盾構(gòu)穿越復合地層仍然是城市地鐵隧道施工的一個難題。目前，復合地層盾構(gòu)施工中存在著盾構(gòu)選型困難、刀具選型與刀盤的布置困難、掘進參數(shù)與地質(zhì)條件匹配關(guān)系尚不明確、施工安全不易控制等問題。本文結(jié)合廣州地鐵[高塘石站～黃陂站]區(qū)間盾構(gòu)隧道工程，針對復合地層土壓平衡盾構(gòu)隧道掘進參數(shù)與安全控制技術(shù)展開相關(guān)研究，得出了以下結(jié)論:
　　(1)根據(jù)依托工程地質(zhì)水文情況和盾構(gòu)選型影

2、響因素，進行了復合地層盾構(gòu)選型，同時，根據(jù)盾構(gòu)詳細配置參數(shù)、刀盤和刀具配置、配備的輔助工法等因素，進行了盾構(gòu)對不利地層的適應性分析;
　　(2)結(jié)合大量設(shè)計復合地層盾構(gòu)設(shè)計和施工成功經(jīng)驗，針對復合地層盾構(gòu)刀盤的結(jié)構(gòu)形式、刀具的類型和工作機理進行了研究分析，探明了復合地層盾構(gòu)刀盤結(jié)構(gòu)選型和刀具的選型及其組合方式的依據(jù)和原則，明確了復合盾構(gòu)刀盤的布置方式、刀具的磨損規(guī)律及其影響因素，并結(jié)合刀具磨損的影響因素，提出了刀具磨損的控制措施。

3、
　　(3)記錄現(xiàn)場掘進推力、掘進扭矩、刀盤轉(zhuǎn)速等掘進參數(shù)，采用數(shù)理統(tǒng)計結(jié)合理論分析的方法對這些參數(shù)進行分析研究，探明了不同復合地層下盾構(gòu)掘進參數(shù)的控制范圍和需求額度，并得到了不同復合地層下各掘進參數(shù)之間的內(nèi)在關(guān)系規(guī)律;
　　(4)通過3DEC離散元法模擬盾構(gòu)在穿越節(jié)理地層的情況下，不同復合地層下盾構(gòu)施工開挖過程，探明了施工過程中地表沉降規(guī)律、圍巖擾動范圍、圍巖變形規(guī)律、圍巖應力分布規(guī)律特性和管片襯砌應力分布特征，并對施工安