复合地层中超大直径泥水盾构施工开挖面泥水压力确定方法研究

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2018.04.013

隧道建设（中英文） ›› 2018, Vol. 38 ›› Issue (4): 619-626.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2018.04.013

复合地层中超大直径泥水盾构施工开挖面泥水压力确定方法研究

陈家康¹，刘陕南^{1， *}，肖晓春²，吴俊¹，李磊²，汪磊¹

(1. 上海工程技术大学城市轨道交通学院，上海 201620； 2. 上海隧道工程有限公司，上海 200032)

收稿日期:2017-07-22 修回日期:2017-10-30 出版日期:2018-04-20 发布日期:2018-05-06
作者简介:陈家康（1992—），男，安徽铜陵人，上海工程技术大学交通运输工程专业在读硕士，研究方向为交通工程结构维护保障技术。Email: 2289570358@qq.com。 *通信作者: 刘陕南， Email: shannan611@qq.com。
基金资助:
上海隧道工程有限公司资助项目（2015-SK-06）

Study of Determination Method for Slurry Pressure on Excavation Face of Superlarge Slurry Shield Tunnel in Composite Ground

CHEN Jiakang¹, LIU Shannan^{1, *}, XIAO Xiaochun², WU Jun¹, LI Lei², WANG Lei¹

(1. College of Urban Rail Transit, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620, China; 2. Shanghai Tunnel Engineering Co., Ltd., Shanghai 200032, China)

Received:2017-07-22 Revised:2017-10-30 Online:2018-04-20 Published:2018-05-06

摘要/Abstract

摘要：

在超大直径泥水盾构施工中，泥水压力的控制是保证开挖面稳定的关键。依托正在新建的上海北横通道工程，利用三维数值分析方法，总结出适用于软土复合地层超大直径泥水盾构施工的开挖面泥水压力确定方法，并根据北横通道现场实测数据对该方法进行对比分析。研究结果显示: 1）超大直径泥水盾构泥水压力最佳平衡计算点位主要与土层厚度比和上下土层有效内摩擦角差值有关； 2）在近似均一地层中可以取盾构中心点作为平衡点位，这与以往工程经验相吻合； 3）复合地层中可通过理论计算确定最佳平衡计算点位。

关键词: 复合地层, 超大直径泥水盾构, 开挖面, 泥水压力确定方法, 三维数值模拟

Abstract:

The slurry pressure control is the key to excavation face stability during superlarge slurry shield tunneling. Based on the Beiheng Tunnel in Shanghai under construction, a determination method for slurry pressure on excavation face of supperlarge slurry shield tunnel in composite ground is summarized by threedimensional numerical analysis method. The results of the method application are compared with the site monitoring data. The study results show that: (1) The optimal balance between slurry and pressure is related to the thickness ratio of soil layer and the effective internal friction angle of upper and lower soil layers. (2) In the approximate uniform stratum, the shield center point can be selected as the balance point, which is in accordance with engineering experience in practice. (3) In the composite ground, the optimal balance point can be determined by theoretical calculation.

Key words: composite ground, superlarge slurry shield, excavation face, determination method for slurry pressure, threedimensional numerical simulation

中图分类号:

U 455.43

陈家康，刘陕南，肖晓春，吴俊，李磊，汪磊. 复合地层中超大直径泥水盾构施工开挖面泥水压力确定方法研究[J]. 隧道建设, 2018, 38(4): 619-626.

CHEN Jiakang, LIU Shannan, XIAO Xiaochun, WU Jun, LI Lei, WANG Lei. Study of Determination Method for Slurry Pressure on Excavation Face of Superlarge Slurry Shield Tunnel in Composite Ground[J]. Tunnel Construction, 2018, 38(4): 619-626.

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[1]	赵凯, 夏冰, 王立川, 王海彦, 张学民, 张俊儒. 隧道爆破引起土岩复合地层-结构体系动力效应分区耦合分析方法[J]. 隧道建设, 2026, 46(5): 970-984.
[2]	王燚, 郑文宝, 罗刚, 刘建平. 长距离大直径复合地层盾构刀盘系统与掘进参数的多目标优化[J]. 隧道建设, 2026, 46(5): 1109-1120.
[3]	李帅远, 卢高明, 周建军, 杨延栋, 刘元广. 多模隧道掘进机设计与施工关键技术发展研究[J]. 隧道建设, 2025, 45(S2): 63-75.
[4]	陈乾坤, 李大伟, 邓金成. 复合地层土压平衡盾构施工渣土再生同步浆液工艺技术及应用[J]. 隧道建设, 2025, 45(S2): 355-364.
[5]	赵剑, 吴秉键, 胡珉, 陆子熙. “智驭号”自主驾驶系统土层适应性和掘进性能分析[J]. 隧道建设, 2025, 45(S1): 236-248.
[6]	徐庆锋, 季晓梦, 应宏伟, 张晓帅, 朱成伟, 周秋培. 基于SPH方法的隧道开挖面失稳大变形分析[J]. 隧道建设, 2025, 45(8): 1494-1504.
[7]	洪开荣, 王凯, 李站国, 陈瑞祥, 李凤远, 陈桥, 秦银平. 基于数据驱动的超大直径泥水盾构岩机作用载荷研究[J]. 隧道建设, 2025, 45(4): 677-686.
[8]	廖景, 李萧翰, 朱哲明, 李晓军, 袁泉. 冲击荷载下复合地层隧道力学响应与围岩破裂机制研究[J]. 隧道建设, 2025, 45(1): 85-97.
[9]	黄阜, 肖辉, 王勇涛, 张敏, 陈晶晶, 方薇. 考虑抗拉强度截断效应的双模式盾构穿越土岩复合地层开挖面稳定性研究[J]. 隧道建设, 2025, 45(1): 109-119.
[10]	仉文岗, 韩馥柽, 孙伟鑫, SU Weijia, 杨甲锋, 肖鹏, 杨文钰. 浅埋矩形盾构隧道开挖面极限支护力研究[J]. 隧道建设, 2024, 44(S2): 108-114.
[11]	李垂忝, 刘彦辉, 卢清碧, 况彦, 朱志良, 胡子威. 基于极限上限法的富水复合地层盾构隧道开挖面极限支护力计算方法[J]. 隧道建设, 2024, 44(S1): 187-196.
[12]	朱禹, 孙恒, 梅诗源, 杨志勇, 刘翼豪. 中粗砂-风化岩复合地层双模盾构渣土改良技术研究[J]. 隧道建设, 2024, 44(S1): 427-436.
[13]	魏纲, 朱德涵, 王哲, 张治国. 复合成层地层双线水平盾构隧道施工引起土体变形研究[J]. 隧道建设, 2024, 44(8): 1544-1553.
[14]	陈一凡, 沈翔, 陈湘生. 海底软弱地层浅埋大直径盾构对接开挖面失稳灾变机制研究[J]. 隧道建设, 2024, 44(4): 712-723.
[15]	刘泓志, 曹英贵 , 代镇洋 , 孙树良. 穿越多种典型地层的跨海超大直径泥水盾构选型及针对性设计——以青岛胶州湾第二海底隧道为例 [J]. 隧道建设, 2024, 44(4): 793-800.

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Study of Determination Method for Slurry Pressure on Excavation Face of Superlarge Slurry Shield Tunnel in Composite Ground

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