【摘要】：近年來,泥水盾構(gòu)被越來越廣泛地應(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)泥膜形成過程的力學(xué)機(jī)理、保證透水地層盾構(gòu)開挖面的穩(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、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)開挖面穩(wěn)定性與掘進(jìn)參數(shù)等問題進(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,建立淺埋透水地層泥水盾構(gòu)開挖面穩(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)而通過對(duì)盾構(gòu)開挖面極限支護(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)的合理控制范圍。 (4)通過多元回歸分析,得到了不同地層段盾構(gòu)掘進(jìn)速度和刀盤扭矩的回歸數(shù)學(xué)模型,并將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與擬合值對(duì)比分析,得出該回歸數(shù)學(xué)模型合理,可以作為盾構(gòu)掘進(jìn)速度和刀盤扭矩的預(yù)測(cè)模型。
【圖文】：

根據(jù)總體及給排水系統(tǒng)要求,在隧道內(nèi)設(shè)置3處設(shè)聯(lián)絡(luò)通道，其中1處兼泵站[6]?盾構(gòu)區(qū)間沿線周邊地貌示意圖，如圖1-1所示。圖1-1盾構(gòu)區(qū)間沿線周邊地貌示意圖1.2. 2工程地質(zhì)與水文地質(zhì)狀況(1 )工程地質(zhì)狀況南昌市軌道交通1號(hào)線一期工程秋水廣場(chǎng)站?中山西路站區(qū)間柂道地層上部為人真土（Qml)、第四系全新統(tǒng)沖積層（Q4al)、卜部為第三系新余群（Exn)基巖。按其巖性及其工程特性，自上而下依次劃分為①2素填土、②2游泥、②3細(xì)砂、②5粗砂、②6爍砂、②7圓爍、②8卵石、⑤1-1強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、⑤1-2中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、⑤1-3微風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖等[7]。盾構(gòu)掘進(jìn)影響范圍內(nèi)始發(fā)段367.5m砂卵石為主，到達(dá)段317.5m砂卵石為主，滲透系數(shù)10_1級(jí)別，合計(jì)685m，占線路總長(zhǎng)度的37%;中、微風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖為1120m長(zhǎng)，，滲透系數(shù)為ICT5級(jí)別，占總長(zhǎng)度的60%;斷層破碎帶為50m長(zhǎng)

總功率為1400kW。泥水平衡盾構(gòu)機(jī)、刀盤結(jié)構(gòu)形式、泥裝分離系統(tǒng)、泥水沉淀池示意圖，分別如圖1-2 (a)、（b)、（c)、（d)所示。泥水盾構(gòu)主要設(shè)備參數(shù)，如表1-1所示。 R盞

本文編號(hào)：2556503