盾構(gòu)法施工技術(shù)以較高的安全性、可靠性及適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)在地鐵建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用,但是在施工過(guò)程中也會(huì)遇到一些特殊的地質(zhì)條件,給施工造成困難。在我國(guó)的北京、廣州、深圳、成都等地進(jìn)行隧道施工時(shí)均有遇到過(guò)孤石的情況,往往造成盾構(gòu)掘進(jìn)困難,地層擾動(dòng)增加,地表沉降加重等問(wèn)題,嚴(yán)重的情況下甚至造成工程事故。因此,如何有效的預(yù)測(cè)孤石、發(fā)現(xiàn)孤石和處理孤石是盾構(gòu)法施工中亟待解決的難題。依托橫琴隧道工程建設(shè)項(xiàng)目,結(jié)合所獲得的工程項(xiàng)目地質(zhì)資料,分析了孤石的成因與分布特點(diǎn)。對(duì)盾構(gòu)機(jī)總推力和刀盤扭矩的構(gòu)成要素進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和研究,并建立了在含有孤石情況下的盾構(gòu)總推力、刀盤扭矩的數(shù)學(xué)計(jì)算模型,研究了孤石對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)的影響。統(tǒng)計(jì)和分析了盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)過(guò)程中采集到的大量數(shù)據(jù),確定了刀盤扭矩、盾構(gòu)總推力及推進(jìn)速度等主要掘進(jìn)參數(shù)在遇到孤石時(shí)的變化規(guī)律和特征。研究了掘進(jìn)參數(shù)之間的相關(guān)性,得出推進(jìn)速度與貫入度、總推力與貫入度、推進(jìn)速度與螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速之間具有非常強(qiáng)的線性相關(guān)性。提出了掘進(jìn)參數(shù)過(guò)渡態(tài)的概念和通過(guò)研究過(guò)渡態(tài)的掘進(jìn)參數(shù)變化特征來(lái)識(shí)別孤石的方法。建立了輸入層為掘進(jìn)參數(shù),輸出層為盾構(gòu)總推力與刀盤扭矩比值和地層中是否含... 

【文章來(lái)源】：石家莊鐵道大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

土壓平衡盾構(gòu)機(jī)示意圖

圖 2-1 隧道右線部分工程地質(zhì)斷面圖2.1.3 孤石的物理力學(xué)特性（1）孤石的物理特性橫琴隧道 1 號(hào)工作井至灣仔北站盾構(gòu)區(qū)間已探明含有大量孤石，類型主要為花崗巖，主要成分是長(zhǎng)石、云母和石英。如表 2-1 所示，為花崗巖的基本物理性質(zhì)。表 2-1 花崗巖基本物理性質(zhì)塊體密度/(-3g m)顆粒密度/(-3g m)空隙率/%吸水率/%飽和吸水率/%滲透系數(shù)/(-1cm s)軟化系數(shù)2.30~2.80 2.50~2.84 0.4~0.5 0.46 0.84 1.1 × 10-12~7× 10-120.80~0.97（2）孤石的力學(xué)特性

——剪切面上的法向壓應(yīng)力(MPa)；—巖石內(nèi)摩擦角(°)。外力作用下，巖石的變形可以分為塑性變形和彈性變形兩種，可以用變形模量和泊松比兩個(gè)基本參數(shù)表示。弱地質(zhì)情況下的刀盤扭矩與盾構(gòu)總推力計(jì)算構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)參數(shù)主要有刀盤扭矩、刀盤轉(zhuǎn)速、推進(jìn)速度、盾構(gòu)送機(jī)轉(zhuǎn)速等，在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過(guò)程中，要根據(jù)具體的施工條件選，對(duì)提高施工效率，縮短工程建設(shè)周期，節(jié)省施工成本，保證有重要的意義[14]。構(gòu)機(jī)的刀盤扭矩和總推力不僅是盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)、制造的關(guān)鍵參數(shù)中重要的控制參數(shù)[33-35]，因此，對(duì)盾構(gòu)總推力和刀盤扭矩的組分析和研究，對(duì)孤石的預(yù)測(cè)具有重要的作用[31]。含有孤石的軟弱地質(zhì)情況下，計(jì)算模型如圖 2-2 所示。地

【參考文獻(xiàn)】：
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