淺埋透水復(fù)合地層泥水盾構(gòu)開(kāi)挖面穩(wěn)定性及掘進(jìn)參數(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，泥水盾構(gòu)被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于城市地鐵的越江隧道建設(shè)中。然而，針對(duì)復(fù)雜地質(zhì)、高水壓、埋深淺等特殊狀況，如何探清泥水盾構(gòu)泥膜形成過(guò)程的力學(xué)機(jī)理、保證透水地層盾構(gòu)開(kāi)挖面的穩(wěn)定性、選擇合適的盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)等，是當(dāng)前亟待需解決的問(wèn)題。
　　本文以南昌市軌道交通1號(hào)線一期工程秋水廣場(chǎng)站～中山西路站區(qū)間隧道為工程背景，以國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目(2011CB013802)和中鐵隧道集團(tuán)科研項(xiàng)目為依托，采用理論分析、數(shù)值模擬、

2、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試以及數(shù)理統(tǒng)計(jì)等方法，針對(duì)淺埋透水復(fù)合地層泥水盾構(gòu)開(kāi)挖面穩(wěn)定性與掘進(jìn)參數(shù)等問(wèn)題進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究。論文主要完成的研究工作如下:
　　(1)從泥水盾構(gòu)泥膜形成機(jī)制入手，建立泥膜形成過(guò)程的力學(xué)分析模型，推導(dǎo)了泥膜厚度增長(zhǎng)速率、泥水盾構(gòu)開(kāi)挖面處泥漿濾液流速和單位時(shí)間內(nèi)濾失量的計(jì)算公式，并通過(guò)對(duì)其主要影響因素分析，得到了不同參數(shù)下泥膜厚度、開(kāi)挖面泥漿濾液流速和單位時(shí)間內(nèi)濾失量等的影響規(guī)律。
　　(2)基于極限上限法理論，建立淺

3、埋透水地層泥水盾構(gòu)開(kāi)挖面穩(wěn)定性的理論分析模型，推導(dǎo)了考慮滲流條件下淺埋透水地層泥水盾構(gòu)隧道極限支護(hù)壓力的計(jì)算公式。結(jié)合工程實(shí)例，采用數(shù)值模擬驗(yàn)證了理論計(jì)算方法合理性，進(jìn)而通過(guò)對(duì)盾構(gòu)開(kāi)挖面極限支護(hù)壓力影響因素的分析，得到了不同參數(shù)下盾構(gòu)開(kāi)挖面極限支護(hù)壓力的影響規(guī)律。
　　(3)采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法對(duì)復(fù)合地層泥水盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，獲得了不同地層下泥水盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)的變化范圍以及沿區(qū)間縱向的變化規(guī)律，并給出了泥水盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)的合理控