盾构机施工中的土压平衡理论与实践研究

盾构施工过程中泥水平衡调控技术研究1. 引言：盾构施工是一种在隧道工程中广泛使用的先进施工技术。

盾构机携带盾构壳体钻进地下，同时将泥浆输送至地面。

然而，在实际施工过程中，泥浆管道中的泥浆流量与压力的不稳定会对施工产生不良影响。

本研究的目的是研究盾构施工过程中泥水平衡调控技术，以提高施工效率和质量。

2. 泥水平衡调控技术的背景：盾构施工中，泥浆起着冷却切削工具、排除渣土和维持地下稳定的重要作用。

泥浆流量和压力的稳定对于保持泥浆的性能至关重要。

然而，由于地下环境的不确定性和施工条件的变化，泥水平衡往往会受到干扰和破坏。

因此，开发一种有效的泥水平衡调控技术对于提高盾构施工的效率和质量至关重要。

3. 泥水平衡调控技术的方法：（1）合理设计泥浆系统：在盾构机施工前，必须对泥浆输送系统进行合理设计。

包括泥浆管道的直径、布置和连接方式、排水系统等。

合理的设计可以减少泥浆的压力损失，提高泥浆流量的稳定性。

（2）精确监测泥浆流量和压力：通过安装流量计和压力传感器来实时监测泥浆流量和压力的变化。

监测数据将提供给操作人员，让他们了解泥浆系统的实际情况，并及时调整操作参数。

（3）采用自动控制系统：将监测到的泥浆流量和压力数据输入到自动控制系统中，实现对泥水平衡的自动调控。

自动控制系统可以根据实时监测数据，自动调整排浆压力、泥浆配比等参数，以实现泥水平衡的稳定。

（4）优化土工参数：土工参数的优化对于泥水平衡的调控也是非常重要的。

通过合理选择切削工具的类型、刀盘的转速和推力等参数，可以减少地下土壤的阻力，提高盾构施工的效率，从而实现泥水平衡的调控。

4. 泥水平衡调控技术的应用：（1）提高盾构机施工效率：通过采用泥水平衡调控技术，可以减少泥浆系统的压力损失，提高泥浆流量的稳定性。

这将有效地提高盾构机的推进速度，提高施工效率。

（2）保证隧道的质量和安全：泥水平衡调控技术可以保证泥浆的性能稳定，从而保证盾构施工过程中的隧道质量和施工安全。

试谈土压平衡盾构机的工作原理土压平衡盾构机是由主盾构机、推进系统、土压系统、控制系统等部分组成的。

在施工过程中，主盾构机会在推进系统的作用下逐步向前推进，同时通过土压系统对隧道周围的土体进行控制和支护。

当盾构机前端进入土体时，会产生一定的土压力，这些土压力会通过土压系统来平衡盾构机的推进力，从而保持隧道的稳定和安全。

在工作过程中，土压平衡盾构机会根据具体的隧道工程需求来调整推进速度、土压力、支撑结构等参数，以确保施工过程中的平衡和稳定。

通过控制系统的实时监测和调整，盾构机能够在不同地质条件下进行隧道开挖，同时最大限度地减少对地下环境的影响。

总的来说，土压平衡盾构机的工作原理是通过土压力平衡盾构机的推进力，同时对周围土体进行控制和支护，从而保证隧道施工的安全和稳定。

随着技术的不断进步和完善，土压平衡盾构机在城市地下交通、排水、供水等工程中将发挥越来越重要的作用。

土压平衡盾构机是一种地下隧道工程施工中非常重要的设备，具有高效、安全、环保等优点。

其工作原理是基于土压力平衡盾构机的推进力，保持隧道稳定和安全。

盾构机的工作原理和结构都经历了多年的发展和改进，成为现代地下隧道工程施工中不可或缺的设备之一。

盾构机的推进系统是由推进缸和推进液压缸组成的。

在施工过程中，通过推进液压缸向前推动盾构机，进行隧道开挖。

为了减少推进液压缸的作用力，减缓盾构机推进的速度，以及避免土压力对盾构机前端的影响，需要进行土压平衡控制。

土压平衡系统会根据测量得到的土压力实时调节推进液压缸的作用力，使推进力与土压力保持平衡，确保盾构机的推进顺利进行。

在推进过程中，如果不及时进行土压平衡控制，就会导致盾构机在推进过程中受到不平衡的土压力，造成建筑物沉降、地下管道破裂等严重后果。

因此，土压平衡盾构机的土压平衡系统是隧道施工中的关键部分，它通过对土压力的控制，保证了盾构机的稳定推进。

令人印象深刻的是，土压平衡盾构机在隧道施工的同时，可以减少对地下环境的影响。

盾构法施工过程中土压平衡盾构机姿态控制技术摘要：盾构法主要是利用盾构机进行隧道修建的一种方法，在实际施工过程中，借助盾构机在地下进行掘进，不仅能够避免开挖面发生坍塌，还能够最大限度保证掘进过程中开挖面的稳定，促使相关人员能够在盾构机内相对安全地开展隧道开挖以及衬砌等作业，以更好完成隧道施工。

在盾构法的具体应用过程中，盾构机姿态控制是整个施工的核心与关键，因此应该加大对盾构机姿态控制技术的重视，保证隧道施工的顺利开展。

鉴于此，文章将首先分析盾构机姿态控制的主要影响因素，然后具体探究盾构法施工过程中土压平衡盾构机姿态控制技术。

关键词：盾构法；土压平衡盾构机；姿态控制技术；影响因素引言盾构是隧道施工过程中的一种常用机械，在具体施工过程中，盾构机能够在盾壳的掩护作用下让隧道能够一次成型，同时完成土体的开挖，同时还能够对土渣进行排运，对管片进行安装等，以更好实现整机的推进。

依据盾构法的开挖以及结构特性，可以具体划分为敞开式和闭胸式盾构，其中闭胸式盾构主要采用的就是土压平衡式的开挖方式，借助泥土进行加压或者利用泥水进行加压的方式更好抵抗来自开挖面的水和土的压力，最大限度保证开挖面稳定。

由此可以看出，在土压平衡盾构隧道施工中，保持开挖面的稳定是整体施工的关键，这就促使土压平衡盾构机姿态控制技术在盾构法的应用过程中显得非常重要。

一、盾构机姿态控制的主要影响因素（一）土质因素在盾构机的具体推进过程中，如果切口环附近的体质在硬度方面差距较大，并且在松软土层的施工过程中如果不能合理对推力进行设置，就可能导致盾构机深陷土体，出现载头现象。

如果这种现象不能得到及时改进，那么盾构机的姿态就会逐渐偏离既定施工轴线。

（二）盾构机始发托架与反力架的定位在利用盾构机进行施工的过程中，在初始阶段，这一设备通常会被放置在始发托架，在这个过程中受托架高程、始发托架以及反力架固定性以及定位准确性等多方面因素的影响，促使与之相对应的始发盾架在姿态上存在一定差异。

盾构机土压平衡参数对隧道掘进质量的影响研究1.引言隧道工程是现代城市建设不可或缺的一部分，而盾构机作为一种高效快捷的隧道掘进工具得到广泛应用。

盾构机土压平衡参数是影响隧道掘进质量的重要因素之一。

本文旨在通过研究盾构机土压平衡参数对隧道掘进质量的影响，为隧道工程的设计和施工提供科学依据。

2.盾构机土压平衡参数的概念及原理盾构机土压平衡参数是指在盾构机掘进过程中充分通过盾构机与地层土壤之间的土压平衡来确保掘进工作的稳定和安全进行的一系列参数。

主要包括土压差、刀盘转速、注浆压力、螺旋输送机排土速率等。

3.土压差对隧道掘进质量的影响土压差是盾构机掘进过程中地层土体受到的土压力与膨胀力之差。

合理的土压差能够保持通风环境和地层稳定性。

过大或过小的土压差都会对隧道的掘进质量产生一定影响。

太大的土压差会使地层产生松动，导致隧道不稳定或坍塌；太小的土压差则会导致地层塌陷，使得掘进困难。

4.刀盘转速对隧道掘进质量的影响刀盘转速是盾构机掘进过程中刀盘的旋转速度。

合适的刀盘转速能够保证土壤与刀盘之间的良好接触，并控制土壤的塑性流动。

过高的刀盘转速容易引起土壤的液化，增加掘进阻力，影响隧道的水平度。

过低的刀盘转速则容易导致土壤流动不畅，增加土压力，对隧道结构造成不利影响。

5.注浆压力对隧道掘进质量的影响注浆压力是指在盾构机掘进的过程中，通过注浆管向地层土壤中注入高压浆液，以增加地层的稳定性。

合理的注浆压力能够提高土壤的强度和黏聚性，并减小地层的渗透系数。

大的注浆压力能够有效地控制地层的变形和塌陷，提高隧道掘进质量。

6.螺旋输送机排土速率对隧道掘进质量的影响螺旋输送机是盾构机中负责将掘进刀盘挖掘的土壤排出的装置。

螺旋输送机排土速率的快慢直接影响着盾构机的掘进效率和施工质量。

合适的排土速率能够保持隧道掘进的平稳进行，并减小土壤的剪切破坏。

太快的排土速率可能导致土壤流失，增加掘进难度。

太慢的排土速率则会使土壤积聚在刀盘上，增加刀盘的磨损。

上软下硬地层土压平衡盾构施工关键技术研究摘要：盾构机是暗挖工程中一种安全可靠的机械设备，并且能够被广泛应用城市地铁及各类地下隧道工程建设之中。

上软下硬地层结构对土压盾构机的掘进作业过程产生了一定施工风险，如：推进困难、出渣口喷涌、地面塌陷、刀具异常磨损、高风险换刀等。

因此需要全面考量上软下硬地层结构的独特以及复杂性，结合土压平衡盾构的施工特点，针对性的采取预防及应对措施。

确保上软下硬地层盾构施工的顺利开展。

关键词：上软下硬地层；土压平衡盾构机；预加固换刀很多基础设施建设工程项目在进行勘察设计和工程地质环境分析等相关工作的过程中，需要对复杂地质条件进行全面评估，选择盾构施工地层路径尽可能避开上软下硬地层结构，尽量选择全断面相对均匀地层，便于施工的顺利推进。

若不可避免的遇到上软下硬结构地层，施工单位应充分认识在该地层中掘进的施工风险，制定相应的风险应对措施。

1 上软下硬地层盾构施工的难点和风险因素1.1 盾构推力增大，地面沉降在上软下硬地层盾构掘进过程盾构机刀盘下半环切割岩层，上半环位于软土。

在盾构推力作用下，前方软土与岩层对刀盘的反作用力不均衡，甚至盾构机推力主要作用于下部岩层，上部软土分担很小，下部岩层的反作用力同时还会给盾构机前端产生向上的分力，致使盾构机机头产生微向上扬起，但由于上部软土对盾构机的竖向压力作用，表现在盾构机的姿态变化上不明显。

根据工程经验及理论受力分析，判断在盾构机前端受到岩层向上作用力后，盾构外壳会对岩层及土层产生大小相同、方向相反的反作用力，该作用力和反作用力垂直作用于盾构机及外壳上，增加了盾构外壳与围岩的摩擦力，基于此理论分析，在上软下硬地层盾构机推力可能增大较多，垂直与盾构外壳方向分力大小无法准确模拟，无法定量，在实际上软下硬地层掘进施工过程经验显示，推力增大往往较为明显，甚至多有超过盾构机额定推力的情况发生，造成管片压裂等问题。

在此情况下往往判断为刀盘刀具磨损导致（不排除刀具磨损），忽略盾构机摩擦阻力的影响。

土压平衡盾构土仓压力设定与控制土压平衡盾构是一种用于地下隧道开挖的先进施工技术。

在盾构机挖进土体的过程中，为了保证人员和设备的安全，需要通过设定和控制土仓压力来保持平衡。

本文将介绍土压平衡盾构土仓压力的设定与控制的方法。

一、土压平衡盾构土仓压力设定的目标土压平衡盾构土仓压力设定的目标是在盾构机挖进土体的过程中，保持土压平衡，即土压力与地下水压力之间的差值不超过一定范围。

这样可以有效控制土体的变形和沉降，保证隧道的稳定施工。

二、土压平衡盾构土仓压力设定的方法1. 理论计算法：根据盾构机的挖进速度、土体性质和地下水压力等参数，通过理论计算得出合理的土仓压力设定值。

这种方法相对简单，但需要精确的参数输入和土质性质的准确评估。

2. 经验法：根据历次相似工程经验，结合地质勘察结果，设定合适的土仓压力。

这种方法适用于类似地质条件下的盾构施工，但需要经验丰富的专业人员进行判断。

3. 反馈控制法：利用传感器测量土仓压力和地下水压力，通过实时反馈控制系统对土仓压力进行调整。

这种方法可以根据实际情况灵活调整土仓压力，但需要高精度的传感器和快速响应的控制系统。

三、土压平衡盾构土仓压力控制的方法1. 主动控制：根据土仓压力设定值，通过改变土仓内部的工作压力来控制土仓压力的变化。

这种方法可以实现对土仓内部的土体压力进行主动调节，但需要有稳定的供土系统和准确的土压力控制装置。

2. 被动控制：在土仓内设置排土管，通过调节排土管的开闭程度来控制土仓压力的变化。

这种方法相对简单，但需要准确把握土仓内外土体的平衡关系，以防止排土管过度开启引起土层失稳。

3. 水封控制：在土仓与盾尾之间设置水封装置，通过调节水封压力来控制土仓压力的变化。

这种方法可以实现对盾尾处土仓压力的有效控制，但需要稳定的供水系统和精确的水封装置。

四、土压平衡盾构土仓压力设定与控制的注意事项1. 土仓压力设定值应根据实际地质条件和施工需求进行合理确定，避免过大或过小造成隧道沉降或土体塌陷。

土压平衡盾构工作总结
土压平衡盾构是一种用于地下隧道施工的先进技术，它能够在施工过程中保持
隧道周围土体的平衡状态，有效地减少了地面沉降和地下水涌入的风险。

在过去的一段时间里，我们团队通过对土压平衡盾构的使用和实践，积累了丰富的经验和技术，现在我将对土压平衡盾构工作进行总结。

首先，土压平衡盾构在施工过程中需要严格控制土体的平衡状态。

在盾构机进
行推进时，需要通过合理的土压平衡控制系统来保持隧道周围土体的稳定状态，避免地面沉降和地下水涌入的问题。

我们在实际工作中发现，通过精确的土压平衡控制，可以有效地减少对周围环境的影响，保障施工安全。

其次，土压平衡盾构需要根据地质条件进行合理的调整。

不同地质条件下的土
体特性和地下水情况都会对盾构机的施工产生影响，因此需要根据具体情况进行合理的调整和控制。

我们在实际工作中遇到了多种地质条件，通过对地质勘察和分析，以及合理的施工方案设计，成功地克服了地质条件对盾构机施工的影响。

最后，土压平衡盾构需要严格遵守安全规范和操作规程。

盾构机施工是一个复
杂的系统工程，需要严格遵守相关的安全规范和操作规程，确保施工过程中的安全性和稳定性。

我们团队在实际工作中一直把安全放在首位，通过严格的操作规范和安全培训，确保了盾构机施工的安全和稳定。

总的来说，土压平衡盾构工作是一个复杂而又先进的技术，需要团队成员共同
努力，不断积累经验和提高技术水平。

我们将继续致力于土压平衡盾构技术的研究和应用，为地下隧道施工贡献我们的力量。

土压平衡盾构在现代城市建设中，隧道施工技术一直是一个备受关注的话题。

土压平衡盾构作为隧道施工中的重要技术手段，被广泛运用于地铁、隧道、水利工程等领域。

本文将介绍土压平衡盾构的工作原理、施工流程、应用领域以及发展趋势。

工作原理土压平衡盾构是一种通过对盾构机内部进行适当压力控制，使土体在掌握平衡条件下对盾构机的推进方向施加支护压力的施工方法。

其主要工作原理如下：1.土压平衡控制：通过盾构机内设的控制系统，对注入的压浆进行控制，使得盾构机内外的土压力保持平衡，避免挤压或塌陷的发生。

2.推力控制：由盾构机的主推进液压缸提供推力，推动盾构机朝着设计方向推进，同时根据隧道的地质条件，调整推进速度和力度，保证施工安全。

3.土体支护：在盾构机推进的同时，通过盾构机后部的支护系统提供对土体的支撑和加固，防止隧道倒塌。

施工流程土压平衡盾构施工流程一般包括以下几个步骤：1.现场勘察：对隧道工程的地质条件、地下管线等情况进行详细调查和勘察，了解地层情况，为后续施工提供数据支持。

2.盾构机铺设：将盾构机按照设计要求铺设在施工现场，进行机器调试和检验。

3.推进施工：启动盾构机，根据设计要求控制推进速度和土压平衡，逐步推进隧道施工。

4.土体处理：处理盾构机后部土体的排出和支护，防止土体坍塌，同时保护环境。

5.隧道验收：完成隧道的整体施工后，进行验收，确保施工质量和安全。

应用领域土压平衡盾构技术在地铁、铁路、公路、水利等领域均有广泛应用，其主要应用包括：•地铁隧道：土压平衡盾构在地铁隧道的施工中应用广泛，能够适应不同地质条件，提高施工效率和质量。

•水利工程：在水利隧道、排水管道等工程中，土压平衡盾构可以有效应对复杂的地下水文条件，保证施工安全。

•公路隧道：对于公路隧道的施工，土压平衡盾构可以减少交通影响，提高工程质量。

发展趋势随着城市化进程的不断加快，土压平衡盾构技术在隧道施工中将继续发挥重要作用，并呈现出以下几个发展趋势：•智能化：随着技术的不断发展，土压平衡盾构将趋向智能化，实现自动化控制和监测，提高施工效率和安全性。

盾构土木知识培训1、土压盾构掘进过程中土仓压力的控制数据是根据盾构机的埋深，按照土力学（土压力＋水压）计算出，掘进过程中要求土压控制基本平稳，严禁出现忽高忽低的现象发生，盾构操作手根据土仓压力的变化情况调整螺旋机的出土速度，要求土压变化量控制在技术交底数值的上下范围0.1bar内，操作手在掘进过程中，尽量使掘进速度与螺旋机的出土速度保持一个平衡状态，当掘进即将完成需要停机进行管片拼装时，操作手需要根据管片拼装需要的时间长短，在停机前操作手应将土仓压力建立的压力适当提高，因盾构机操作面板反映出的土仓压力，往往包含有气压的成分，盾构机在停机期间，气体的扩散会造成土压的降低，如果停机前不对土压适当提高，当再次恢复掘进时，很可能土仓压力下降较大，出现土仓压力与掌子面水土压力不平衡现象，在软土地层或松散沙层地质条件下可能会出现土体的下沉，造成地表沉降。

对土压平衡式盾构而言，一个重要的因素就是要使密封仓内的土压力和开挖面的水土压力保持动态平衡。

如果密封仓内的土压力大于开挖面的水土压力。

地表将发生隆起；反之，如果密封仓内的土压力小于开挖面的水土压力。

地表将发生沉陷。

土舱内的土压通过传感器来进行测量，并通过控制推进油缸的推力、推进速度、螺旋输送机转速来控制的。

土仓压力大于水压力和土压力之和，则地面隆起。

土仓压力小于水压力和土压力之和，则地面下沉。

土压力的计算主要考虑地层土压、地下水压、预先考虑的预备压力。

在我国铁路隧道设计规范中，根据大量的施工经验，在太沙基土压力理论的基础上提出以岩体综合物性指标为基础的岩体综合分类法，根据隧道埋深的不同，将隧道分为深埋隧道和浅埋隧道。

再根据隧道的具体情况采用不同的计算方式进行施工土压计算。

土仓理论压力计算：土仓压力P＝(γ土h＋σ外) ξ＋γ水h式中：γ土：土溶重γ水：水比重h：埋深σ外：外荷载ξ：土的静止侧压力系数,砂层0.34-0.45.粘土0.5-0.7由于施工存在许多不可预见的因素，致使施工土压力小于原状土体中的静止土压力。

土压平衡盾构土仓压力随着城市建设的不断发展，地下建筑的建设也变得日益重要。

在地下建筑中，盾构隧道在城市道路、地铁、隧道等领域中广泛应用。

在盾构隧道施工过程中，一项重要的技术就是土压平衡盾构技术。

在这种技术中，土仓是土压平衡盾构中的关键设备之一，其作用是保证施工中隧道周围的土壤不塌方，防止地面陷落和损害建筑物。

土压平衡盾构主要是通过将机械盾构机推进至需要建设的地下空间，然后沿着斜向或水平方向钻进土壤中。

在钻进土壤的同时，机械盾构机利用盾构机前端的盾构壳将土层推挤到机械盾构机后方的土仓中。

随着机械盾构机不断前进，土仓中的土壤不断增加，从而形成了一种动态平衡的土压力，它避免了地下空间中的水和泥浆流入到隧道中，同时也保证了施工安全。

在土压平衡盾构技术中，土仓压力是一个重要的参考指标。

如果土仓的压力太小，就可能会导致隧道周围的土层发生坍塌，从而影响施工进程。

反之，如果土仓的压力太大，就容易导致管片的破损和变形等情况。

因此，在施工前需要对应的建筑工程材料和设备进行检查和测试，以确保施工过程中土仓压力的稳定性。

在土仓压力测试中，一种常用的方法是使用压力传感器。

压力传感器可安装在机械盾构机的土仓内，通过数值读出土仓内的实时压力情况，并将数据传送给控制中心。

控制中心可根据这些数据调节土仓中的土壤流动速度，以保持土仓压力的平衡。

除了使用压力传感器之外，还可以使用闸阀和刮板等装置来控制土仓的土壤流动速度和方向。

通过调整闸阀和刮板的位置，可以控制土仓中土壤的流动和停留时间，从而达到平衡土仓内的压力的目的。

土压平衡盾构技术的应用已经相当成熟，但施工过程仍然存在不可预知的因素，这些因素可能会对土仓压力造成影响，进而影响施工的安全与效率。

因此，在土仓压力测试过程中，需要密切关注测试数据的变化及其原因，并及时调整施工方案，确保隧道施工进程的稳定。

浅谈土压平衡盾构施工摘要：近年来，我国的城市地铁隧道、市政隧道、水电隧道、公路交通隧道已经越来越多地采用全断面隧道掘进机施工，其中用得最多的是土压平衡盾构掘进机。

上海、广州、深圳、南京、北京的地铁区间隧道已经采用了31台直径6.14m～6.34m的土压平衡盾构，掘进区间隧道总长度达400km。

土压盾构具有机械化程度高、开挖面稳定、掘进速度快、作业安全等优点，在隧道工程中有广泛的发展前景。

本文结合自己在天津津滨轻轨地铁九号线Q标盾构区间的盾构掘进施工经验做出总结，并且对于盾构施工技术主要工序以及要点进行说明。

关键词：隧道土压平衡盾构掘进机津滨轻轨施工技术工序引言1.1 土压平衡盾构的产生今天的全球，已有一半以上的人口居住在城市，人口超过100万的城市已达400个以上。

现代城市发展的模式应该是可持续的，这意味着城市向市民提供便捷交通、清洁水源的同时，还必须尽可能地减少人类的生态足迹，地下隧道为城市可持续发展提供了一个很好的解决方法。

世界上第一条人工开挖的盾构隧道是由法国人Marc Brunnel和他的儿子Isambard Kingdom Brunnel一起在伦敦泰晤士河下建成的。

1869年，James Henry Greathhead采用圆形敞开式盾构，在泰晤士河下再建了1条外径为2.18m的行人隧道，该隧道衬砌为铸铁管片，隧道在不锈水的黏土层中掘进，无地下水威胁，因此相当顺利。

1886年，Greathead在建造伦敦地铁时，首次使用了压缩空气盾构。

压缩空气盾构的出现解决了含水地层的隧道修建问题。

1965年，日本首先制造了泥水盾构，泥水盾构的基本原理是用液体平衡开挖面的土体。

育压缩空气相比，其不需要人员在压缩空气条件下工作，但泥水处理系统比较复杂，绝大多数情况是在含水沙层中使用。

1974年，日本的Sato kogyo有限公司发明了土压平衡盾构（Earth Pressure Balanced Shield）。

土压平衡法
原理：土压平衡盾构在掘进过程中，随着刀盘不断切削岩土，在沿圆周布置的液压千斤顶推
力下，盾构机不断向前推进。

当盾构机向前推进一个管片的长度（沿洞轴向）时，便可以用
管片拼装机将若干管片依从下而上的顺序拼装成环。

渣土经由有轨电瓶机车运至洞外。

在应用土压平衡式盾构施工技术的过程中，应该尽量保证土仓压力和开挖面土压力之间的平
衡性。

同时，土压平衡式盾构施工技术在应用的过程中主要适用的是打到盘旋转切削的方法，
并将挖出的土砂直接存储到密封的土仓之中，最后由螺旋式输送机将土砂直接运送到盾构的
后方。

因此，在具体的施工过程中，为了能够更好的保证土压力平衡，便需要合理调控刀盘、螺旋
机和掘进的速度，以便能够更好的管控切削的土量和出土量。

土压平衡盾构施工的优点及安全风险点
优点：
（1）不受地面气候等条件的影响；（2）自动化、智能化和施工远程信息化程度高，掘进进
度快，施工劳动强度低；
（3）对地面环境影响小。

安全风险点：
（1）穿越地质复杂地段，易发生地表的沉陷事故；
（2）盾构施工水平运输与垂直运输存在交叉作业，交叉作业区易发生安全事故；
（3）市区内施工，盾构施工安全管控要求较高，下穿建筑物、道路或地下管线地段，易造
成墙体开裂，建筑物地基和路面沉陷，管线破裂等安全事故。

Classified as Internal。

土压平衡盾构施工土仓压力研究[摘要]济南地铁四号线八一立交桥至泉城公园站区间隧道施工，采用土压平衡盾构机施工工艺。

因其位于济南市中区繁华地段，且水文地质情况复杂，地下水位较高及涉及保泉问题，盾构施工推进过程中，合理控制盾构机土仓压力就显得尤为重要，若土仓压力过高会导致地下水位抬升，甚至造成地表隆起；若土仓压力过低则会导致地表塌陷。

本文以朗肯土压力理论及太沙基松弛土压力理论和我国《铁路隧道设计规范》TB10003-2016提供的经验公式，结合地层实际情况，充分考虑土体稳定性、粘聚力、渗透性、内摩擦角等土仓压力影响因素，界定土仓压力的安全上限及下限，为实际盾构施工土仓压力的选取提供参考。

[关键词]盾构施工；土仓压力；粘聚力；摩擦系数[中图分类号] [文献标识码][文章编号]0引言1本文主要针对土压平衡盾构施工土仓压力的选择，结合现有的理论及经验方法，重点研究理论公式中各参数的意义及由来，辅助盾构技术人员掌握开挖地层土压力情况。

1.土仓土压力及其设定方法1.1土压平衡盾构推进原理土压平衡盾构，简称EPB盾构，前部设置隔板，并由刀盘、切口环、隔板和螺旋输送机隔离出土仓结构等组成。

其工作原理为：刀盘旋转切削开挖面，破碎的泥土纷纷通过刀盘开口进入土仓，待泥土落到土仓底部后，通过螺旋输送机运到皮带输送机上，然后输送到停在轨道上的渣车上；由于土仓和螺旋输送机内充满了切削下来的泥土，并依靠推进液压缸的推力给土仓内的开挖土渣加压，使土压作用于开挖面以使其稳定；此外，盾壳对挖掘出的还未衬砌的隧道起着临时支护作用，承受周围土层的土压及地下水的水压，并将地下水挡在其外[2]。

土压平衡盾构通过密闭土仓内切削土体的压力与开挖面水土压力的平衡来减小土体的扰动。

合理的设置土仓土压力对于地表沉降的控制具有重要意义。

1.2土仓土压力设定方法盾构施工开挖面需考虑的土压力主要有朗肯主动土压力、朗肯被动土压力、朗肯静止土压力及太沙基松弛土压力等，需视开挖环境的要求不同而严格设置。