复合地层土压平衡盾构掘进参数模拟分析研究

doi:10.3973/j.issn.1672-741X.2012.03.005

隧道建设（中英文） ›› 2012, Vol. 32 ›› Issue (3): 287-295.DOI: 10.3973/j.issn.1672-741X.2012.03.005

复合地层土压平衡盾构掘进参数模拟分析研究

李明阳¹，杨海涛²，邹高明³

（1. 常州数尔精密机械有限公司，江苏常州 213135； 2. 广州市盾建地下工程有限公司，广州 510030；3. 中铁十一局集团城市轨道工程有限公司，武汉 430074）

收稿日期:2012-02-16 修回日期:2012-02-29 出版日期:2012-06-20 发布日期:2012-07-09
作者简介:李明阳（1970—），男，湖南永州人，1995年毕业于南方冶金学院（现江西理工大学）矿山机械工程专业，硕士，工程师，从事隧道盾构应用技术工作。

Simulation Analysis on Boring Parameters of EPB Shield in Complex Strata

LI Mingyang¹, YANG Haitao², ZOU Gaoming^3

(1.Changzhou Shuer Precision Machinery Co., Ltd., Changzhou 213135, Jiangsu, China; 2.Guangzhou Municipal Dunjian Underground Construction Engineering Co., Ltd., Guangzhou 510030, China; 3.Urban Mass Transit Engineering Co., Ltd. of China Railway 11th Construction Bureau Group, Wuhan 430074, China)

Received:2012-02-16 Revised:2012-02-29 Online:2012-06-20 Published:2012-07-09

摘要/Abstract

摘要： 复合地层特别是软硬交互地层的盾构掘进参数模拟与预测理论及方法研究，目前还处于薄弱阶段。基于Terzaghi松动土压力模型与CSM（科罗拉多矿业学院）模型，对广州地铁3号线大石—汉溪区间不同风化程度混合岩地层的土压平衡盾构掘进表现分别进行模拟分析，结果基本符合实际的掘进表现，但在贯入度大于20mm/r的硬岩掘进情况下推力及扭矩模拟值与实际值存在较大正负差异。针对这种正负差异情况，分析可能产生的原因。通过对软硬交互复合地层的盾构受力分析，模拟计算在软硬地层各占50%情况下的推力与扭矩值，结果表明，总推力和扭矩的模拟值均在实际值范围内，验证了采用的综合考虑软土和硬岩模拟分析结果的复合地层掘进参数模拟分析方法的有效性。

关键词: 软弱地层, 硬岩地层, 软硬交互地层, 复合地层, 土压平衡模式, 敞开模式, 半敞开模式, 模拟分析

Abstract: The simulation and prediction of shield boring parameters in complex strata are still in weak positions. The boring performance of EPB shields in the complex strata in DashiHanxi running tunnel on No. 3 line of Guangzhou Metro is simulated and analyzed by means of Terzaghi loose soil pressure model and CSM model. The simulation results coincide with the actual boring performance, except that there are great differences between the simulated thrust and torque values and the measured values when boring in hard rocks with 20mm/r penetration rate. The causes for the differences are analyzed. The thrust and torque when boring in complex ground with soft and hard rocks are calculated. The simulation results show that the simulated total thrust and torque are within the range of the measured values. The effectiveness of the mentioned simulation and calculation method is verified.

Key words: soft ground, hard rock, complex ground, EPB shield, open mode, semiopen mode, simulation analysis

李明阳，杨海涛，邹高明. 复合地层土压平衡盾构掘进参数模拟分析研究[J]. 隧道建设, 2012, 32(3): 287-295.

LI Mingyang, YANG Haitao, ZOU Gaoming. Simulation Analysis on Boring Parameters of EPB Shield in Complex Strata[J]. Tunnel Construction, 2012, 32(3): 287-295.

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