【摘要】：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(fù)合地層仍然是城市地鐵隧道施工的一個難題。目前,復(fù)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(fù)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)選型影響因素,進行了復(fù)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(yīng)性分析；(2)結(jié)合大量設(shè)計復(fù)合地層盾構(gòu)設(shè)計和施工成功經(jīng)驗,針對復(fù)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(fù)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(fù)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)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(fù)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(fù)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(fù)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(yīng)力分布規(guī)律特性和管片襯砌應(yīng)力分布特征,并對施工安全性進行了分析。
【圖文】：

這些特點給復(fù)合地層盾構(gòu)施工帶來很大困難，廣州以及本盾構(gòu)區(qū)間常出現(xiàn)逡逑的復(fù)合地層情況主要有上軟下硬復(fù)合地層、上硬下軟復(fù)合地層、軟硬交互復(fù)合逡逑地層以及全斷面硬巖復(fù)合地層，如圖２－１。逡逑ｐｚｎｚ邐—逡逑■邐￣邋—：—￣：—．＿邐Ｉ邐邐邐邐—．．．．邐邐逡逑軟巖邐丨逡逑—７＾＂邐邐邐１逡逑Ｉ邐．．．．．．．…逡逑．．ｉｇｊｖ－ｙ－……邋｜，丨邐＾邋＂■“邋邐邐邐邐—邐＿邐：邋？＋��？．：．邋．．．邋．．．．．邋．．邋．二．———■＂■—“‘邋邐邐逡逑邐（ａ）上軟下硬復(fù)合地層邐（ｂ）上硬下軟復(fù)合地層逡逑——￣邐．邋Ｉｓ邋—＾—邐邐邐邐逡逑邐邐邐邐邐邐：邋■邋－邋二邋＿邋＿邋：邋．邋．邋．邋２逡逑＾邐，１１，丨，丨丨．．．？．邐■邋■．法．逡逑（Ｃ）軟硬交互復(fù)合地層邐（ｄ）全斷面硬巖復(fù)合地層逡逑圖２－１廣州典型復(fù)合地層剖面示意圖逡逑總的來說，廣州復(fù)合地層的情況極其復(fù)雜，對于復(fù)合盾構(gòu)施工而言，過硬逡逑

２．２廣州地鐵六號線高塘石？黃坡盾構(gòu)區(qū)間工程概況逡逑２．２．１區(qū)間工程平面位置及周邊環(huán)境逡逑如圖２－２所示，廣州地鐵六號線二期工程【高塘石站？黃阪站盾構(gòu)區(qū)間】逡逑區(qū)間隧道沿既有道路布置，線路出高塘石站后，線路沿廣汕路南側(cè)前行，線路逡逑基本平行廣油路，，大部分在道路下方通過。隧道沿道路南側(cè)布設(shè)，道路南側(cè)多逡逑為小山丘，隧道對周邊環(huán)境影響較小。逡逑圖２－２高？黃區(qū)間平面示意圖逡逑２．２．２區(qū)間工程地質(zhì)及水文地質(zhì)概況逡逑本工程盾構(gòu)區(qū)間隧道主要穿越的地層為：沖洪積砂層（Ｑ３＋４ａｌ＋Ｐｌ）、沖洪積土逡逑層（Ｑ／＋ＰＩ）、殘積土層（Ｑｅｌ）、全風(fēng)化帶（Ｔ１Ｙ５３人Ｐｚｌ），部分區(qū)段穿越：強、逡逑中風(fēng)化帶（１１Ｙ５３人ＰＺ１）及微風(fēng)化帶（Ｐｚｌ），且此區(qū)段巖面起伏，于柂道洞身逡逑范圍內(nèi)形成上軟下硬地層和全斷面硬巖地層，如表２－１所示。逡逑隧道結(jié)構(gòu)埋深位于地下水位以下，場地內(nèi)普遍存在飽和砂層、圓碌層，結(jié)逡逑構(gòu)松散
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U455.43

【參考文獻】

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本文編號：2580331