复合地层中超大直径泥水盾构施工开挖面泥水压力确定方法研究

软土中超大直径泥水平衡盾构开挖面稳定性研究的开题报告一、研究背景和意义随着城市化的不断推进和地下空间的不断利用，城市地下交通建筑的建设量不断增加。

盾构隧道作为其中重要的一种建筑方式，具有开挖效率高、造价低等优点，在地下城市交通建筑中得到广泛应用。

然而，盾构隧道工程的安全性、稳定性一直是施工过程中需要重点关注的问题。

软土地区的盾构隧道施工，由于软土存在较大的变形量和流动性，给盾构施工过程中引入了较大的不确定性。

因此，开展针对软土地区的盾构隧道开挖面稳定性研究，对于加强盾构隧道工程在软土地区的安全施工、提高盾构隧道施工效率具有重要意义。

二、研究内容和方法2.1 研究内容本研究主要探讨软土地区超大直径泥水平衡盾构隧道开挖面稳定性问题，具体研究内容包括：（1）软土力学参数研究：对所选研究区域软土的力学性质进行室内试验，包括土体压缩特性、剪切特性等参数的测定，提供参数基础。

（2）开挖面变形特征研究：对隧道开挖过程中变形量、变形速率和变形规律进行实测，并进行数据分析，确定隧道开挖过程中的变形特征。

（3）开挖面稳定性分析：采用FLAC3D有限元分析软件对软土地区超大直径泥水平衡盾构隧道开挖面稳定性进行数值分析，包括开挖过程中的水压分布、土体变形、土体破裂等分析。

（4）开挖参数优化分析：通过分析开挖工艺参数，继续改进优化，提高施工效率。

2.2 研究方法本研究采用实测数据和有限元数值分析相结合的方法进行研究。

具体方法包括：（1）实地勘察和室内试验：对所选研究区域的软土地质和力学参数进行调查，包括对岩土样本的采取、处理和室内实验。

（2）变形实测和数据分析：实测盾构隧道开挖过程中的变形量和变形速率，分析土体变形特征及影响因素。

（3）FLAC3D数值模拟：基于已经测定的软土力学参数，建立盾构隧道开挖过程的有限元分析模型，进行开挖面稳定性分析。

（4）开挖参数优化分析：根据分析结果，优化开挖工艺参数，进行施工优化。

三、研究预期成果3.1 研究成果本研究预期得到以下成果：（1）获得软土力学参数的实验数据；（2）获得盾构隧道开挖过程中的实测数据，并分析变形特征及影响因素；（3）采用FLAC3D软件对盾构隧道开挖面稳定性进行数值模拟分析；（4）针对分析结果，提出软土地区超大直径泥水平衡盾构隧道施工优化建议。

大直径泥水盾构泥岩地层掘进施工控制技术哎呀，这个话题听起来就挺专业的，不过别担心，咱们就聊聊这个大直径泥水盾构在泥岩地层里怎么掘进，就像咱们平时聊天一样，轻松点。

首先得说，这个大直径泥水盾构，就是那种能在地下钻个大洞的机器，特别厉害。

泥岩地层呢，就是那种黏糊糊、滑溜溜的土，有点像咱们小时候玩的泥巴，但是更硬，更结实。

咱们先说说这个盾构机怎么工作的。

想象一下，这机器就像个巨大的钻头，前面有个刀盘，转起来能把泥岩地层一点点磨碎。

但是，这泥岩地层不是一般的土，它硬得很，所以盾构机得有足够的力量和技巧。

咱们得控制好这个刀盘的转速和压力，不能太快也不能太慢，太快了机器受不了，太慢了又掘进不了。

这就像咱们炒菜，火太大菜就糊了，火太小菜又不熟，得刚刚好。

然后，咱们得注意泥浆的配比。

泥浆就是盾构机掘进时用来润滑和支撑洞壁的液体。

这泥浆得稠稀适中，太稠了机器转不动，太稀了又支撑不住洞壁。

这就像咱们和面，面太硬了不好擀，面太软了又包不住馅。

接下来，咱们得时刻监控掘进过程中的压力和土层的变化。

这就像咱们开车，得时刻注意路况和车况，不然就容易出事故。

盾构机也是一样，得根据土层的变化调整掘进参数，保证安全和效率。

最后，咱们得注意盾构机的维护。

这机器在地下工作，环境恶劣，得定期检查，及时维修。

这就像咱们的汽车，定期保养，才能开得长久。

总的来说，大直径泥水盾构在泥岩地层掘进，就像咱们日常生活中的很多事一样，需要耐心、技巧和细心。

咱们得把握好每一个细节，才能保证工程的顺利进行。

这不仅是技术活，更是艺术活，需要咱们用心去感受和掌握。

希望咱们的聊天能让你对这个话题有更深的了解，也希望你能在实际工作中运用这些小技巧，让工程更加顺利。

大直径泥水盾构隧道施工现状及重难点思考与讨论发布时间：2022-11-08T05:24:39.176Z 来源：《建筑实践》2022年第7月13期作者：岳正中[导读] 目前，我国已经成为盾构里程最多的国家。

岳正中中铁七局集团第三工程有限公司，陕西西安 710000摘要：目前，我国已经成为盾构里程最多的国家。

但是我国地域辽阔，水系丰富，地质复杂多变，所以各个地区泥水盾构在不同地层和跨江跨海的施工环境也不尽相同，面临的施工难题也是各式各样。

尤其是近年各种超大断面盾构隧道的需求、特殊复杂地层和极端环境建造、城市环境保护要求等，给泥水盾构的施工带来了一系列新的挑战。

比如，在部分富水软土地层中，泥水盾构面临着的流砂和管涌问题；在复合地层中由于地层中岩石和软土的共同存在，上软下硬导致泥水盾构的掘进问题；当地层中存在孤石和硬岩，盾构刀盘的磨损造成严重危害；掘进土层中遇到沼气等有害气体，沼气从盾尾涌入盾构，对盾构的正常施工产生不利影响，同时引起盾构偏移；当盾构穿越断裂带或地层存在较大差异，会给开挖掌子面稳定性带来困难；穿越管线和密集建构筑物引发的变形控制问题以及小曲率半径掘进的施工技术问题等，这些都是现今泥水盾构施工过程中遇到的一系列技术难点。

所以将我国泥水盾构施工中面临的挑战和应对措施以及施工技术重难点进行总结分析，形成系统全面的技术参考具有重要意义。

关键词：大直径；泥水盾构隧道施工；现状；重难点引言盾构掘进机是专用于隧道施工的特殊机械，集光、机、电、液、传感、信息等技术于一体，具有开挖切削土体、输送碴土、管片拼装、测量导向纠偏等功能。

近年来，盾构法因具有快速、优质、安全、高效、环保、环境影响小、自动化及信息化程度高等优势而得到广泛的应用。

由中铁七局承建的杭州天目山路提升改造工程投入2台直径13.46m的泥水平衡盾构机，也是我单位首次进入大盾构施工领域。

经历了场地小、组装困难，地下管线复杂，浅覆土始发，刀盘结泥饼，长距离穿越上软下硬复杂地层，全断面岩层推进等重重困难。

φ14.9m超大直径泥水平衡盾构施工与防水关键技术研究的开题报告一、选题背景及意义：随着城市化进程的加快，地下空间的利用和开发越来越重要。

在地下空间建设中，基础设施建设是关键，其中，地铁建设尤其重要。

随着地铁路网的逐步完善，越来越多的城市开始建设地铁。

地铁隧道是其中的关键部分，其施工技术和质量直接影响着地下空间的安全和城市的发展。

地铁隧道最常用的施工方法是盾构法。

由于历史原因，目前国内大部分城市的地铁建设依然采用小直径、中等直径的盾构机进行施工。

随着城市规模的不断扩大，大直径盾构机的应用越来越广泛。

而针对大直径盾构机的施工技术和防水技术研究仍然比较薄弱，目前并没有完整的技术体系和标准。

本研究选取φ14.9m超大直径泥水平衡盾构为研究对象，旨在研究其施工和防水的关键技术。

该研究对于我国大直径盾构机施工和防水技术的完善具有重要的理论和实践意义。

二、研究内容和方法：（一）研究内容：1.φ14.9m超大直径泥水平衡盾构机的构造及工作原理。

包括泥水平衡盾构机的构造和机理等内容。

2.施工关键技术研究。

包括施工前期的工程准备工作、施工中的关键技术要点以及施工后期的检验和验收等内容。

3.防水关键技术研究。

包括盾构施工中防水措施的设计及实施、管片接口的防水等内容。

（二）研究方法：1.文献资料法。

归纳、整合已有的国内外研究成果，深入了解研究对象的技术要求和技术特点。

2.现场观察法。

参与实际的盾构施工现场，了解施工实际情况，收集必要的数据和信息。

3.试验研究法。

利用模型试验及场地试验等手段，开展适当的实验研究，分析试验数据，得到结论。

三、预期目标和意义：1.针对φ14.9m超大直径泥水平衡盾构施工及防水关键技术的研究，在理论和实践上逐渐形成完整的体系，提升我国大直径盾构机施工技术和防水技术的整体水平。

2.为我国大直径泥水平衡盾构机的施工和防水提供技术支持，推动我国盾构机行业技术和市场的发展。

3.为我国地铁隧道的建设和发展提供技术支持，提升地铁施工的安全和质量。

浅谈大直径泥水盾构复合地层中施工发布时间：2022-03-24T07:16:51.445Z 来源：《新型城镇化》2022年4期作者：邹飞[导读] 西段盾构隧道南线和北线分别设置一座废水泵房，里程分别为SK1+160与NK1+160。

中铁七局集团第三工程有限公司陕西西安 712000摘要：文章结合在杭州市环城北路-天目山路提升改造工程施工的一些经验，对大直径泥水盾构在复合地层中的施工难点，浅谈复合地层中大直径泥水盾构推进时泥浆指标的控制、掘进参数的控制、刀具适应性的控制等方面去采取有效措施，减少结泥饼现象，减少刀具磨损及更换次数，从而提高泥水盾构在复合地层中推进效率及安全。

关键词：泥水盾构机；复合地层；泥浆指标；刀具；掘进效率本工程沿线属山前冲海积平原地貌单元,岩土种类较多，岩性多变，浅部大部分布软土，属于对建筑抗震不利地段；地下空间围岩的岩土性质较差；地下水位高，基础位于地下水位以下，分布有潜水和承压水等多种类型。

周边环境较复杂，隧道位于杭州市现有天目山路下，天目山路为杭州市东西向的交通要道，道路宽约60m，为双向六车道，车流量非常大、交通繁忙，道路下埋设的电力、通信、燃气、雨污水、给排水等各类地下老旧管线众多，错综复杂，且多为沿隧道方向布局在主干管。

环城北路-天目山路(中河立交-古翠路)提升改造工程01标段西段盾构设计范围:北线起止里程为NK0+609.745~ NK2+367.207，长1757.462m，南线起止里程为SK0+609.058~SK2+369.237，长1760.179m。

线路最小曲线半径2000m，线路纵段呈V字坡，出1#工作井后以最大纵坡3%下至最低点，然后以2.5%、0.3%纵坡升至2#工作井，隧道覆土约7.46m-22.2m。

西段盾构隧道南线和北线分别设置一座废水泵房，里程分别为SK1+160与NK1+160。

本文介绍天目山01标盾构区间施工中采用的一些掘进控制方法和措施。

泥水盾构隧道地层渗透压力的确定及规律研究
李远帆;王媛;任杰;董琪;陈龙;王志奎
【期刊名称】《人民黄河》
【年(卷),期】2024(46)5
【摘要】泥水盾构隧道施工中的地层渗透压力是设定开挖仓泥水压力等施工参数的主要依据之一。

为提高地层渗透压力计算的准确性,开展泥水盾构隧道地层渗透压力的确定方法及规律研究。

考虑土体开挖、泥水支护、壁后注浆等施工因素,建立模拟泥水盾构施工动态过程的三维流固耦合模型,分析盾构掘进和同步注浆等施工作业以及地层情况对地层渗透压力的扰动范围和扰动程度,基于此提出泥水盾构隧道地层渗透压力的修正公式。

结果表明:当注浆压力为200~500 kPa时,盾构施工对地层渗透压力的最远影响范围为距离开挖面前方4.5环处;在相同注浆压力下,对岩层渗透压力的扰动范围最大,砂土层次之,黏土层最小;采用修正公式得出的地层渗透压力计算值与实测值变化趋势基本一致,验证了修正公式的合理性。

【总页数】7页(P138-144)
【作者】李远帆;王媛;任杰;董琪;陈龙;王志奎
【作者单位】河海大学水利水电学院;水灾害防御全国重点实验室;河海大学土木与交通学院;中国铁建水下隧道工程实验室;中铁十四局集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U455
【相关文献】
1.复合地层中超大直径泥水盾构施工开挖面泥水压力确定方法研究
2.砂卵石强透水地层泥水平衡盾构隧道开挖面极限支护压力研究
3.海域围堰孤石地层超大直径泥水盾构掘进变形规律分析——以汕头海湾隧道盾构段为例
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超深超大竖井及大直径长距离泥水平衡盾构施工关键技术研究超深超大竖井及大直径长距离泥水平衡盾构施工是现代地下工程领域的重要技术，在地铁、水利、矿山等领域有着广泛的应用。

本文将从盾构机选择、施工参数优化、土体力学行为分析等方面进行关键技术研究。

首先，盾构机选择是超深超大竖井及大直径长距离泥水平衡盾构施工的关键。

根据工程的具体要求，需要选择具有足够推力和承载能力的盾构机。

同时，盾构机的控制系统也需要满足较高的自动化要求，以提高施工效率和安全性。

由于施工环境的复杂性，盾构机应具备一定的适应能力和灵活性，能够在不同地质情况下进行施工。

其次，施工参数的优化对于保证施工质量和提高生产效率至关重要。

在超深超大竖井及大直径长距离泥水平衡盾构施工中，需要合理设置推进速度、注浆量、盾构机与地层的接触力等参数，以保持土体的稳定和平衡状态。

在参数优化过程中，需要考虑盾构机推进能力和泵送能力的匹配性，以及地层的可变性和复杂性。

土体力学行为分析是超深超大竖井及大直径长距离泥水平衡盾构施工中的重要环节。

通过对地层的力学性质进行测试和分析，可以确定合理的推进速度和土体的承载能力，以避免施工过程中的不稳定情况。

同时，还需要对地层的渗透性和质地等特性进行评估，以预测盾构机在不同地质条件下的挤压和切削阻力。

土体力学行为分析可利用有限元数值模拟方法，结合实际监测数据，对施工过程进行动态监测和控制。

超深超大竖井及大直径长距离泥水平衡盾构施工的关键技术研究还需要进一步深化。

随着对地下资源的需求和对地下空间利用的不断扩大，超深超大竖井及大直径长距离泥水平衡盾构施工将面临更多的挑战。

因此，需要不断提高盾构机的自动化程度和施工效率，加强对土体力学行为的研究和预测，提高施工质量和安全性。

超大直径泥水盾构掘进施工泥水控制技术要点分析发布时间：2023-02-02T01:13:38.882Z 来源：《中国科技信息》2022年9月第18期作者：邓俊，南东伟，王高翔[导读] 在经济的牵引下，公路隧道项目增多，公路隧道工程中邓俊，南东伟，王高翔中交天和机械设备制造有限公司南京分公司，江苏南京 211800摘要：在经济的牵引下，公路隧道项目增多，公路隧道工程中，起支撑作用的技术便是盾构掘进施工技术。

结合现有经验可知，该技术具备诸多优点，例如安全保障好、成型质量高以及施工周期短等。

正是因为如此，盾构法应用价值高，广泛运用在隧道工程。

本文将以珠海兴业快线为例，探究超大直径泥水盾构法泥水技术关键点，在此基础上围绕泥水控制技术展开研究。

关键词：技术要点；盾构掘进；隧道施工；超大直径泥水平衡盾构机0引言：在城市交通体系中，运用盾构施工技术，可减少资源浪费，提高隧道施工效率，确保项目稳定运行状态，掘进技术的全面推广,十分有利于推动城市基础建设。

1盾构施工技术介绍实际上，公路项目中实施的盾构掘进施工技术，属于全机械化施工模式的主要内容，是盾构法施工的核心技术。

施工操作中，需要盾构技术人员精准把控施工进度，实现盾构机科学有效掘进，并依托盾构机外壳和拼装成型的整环管片，形成完整的隧道支撑体系，来确保隧道上方原封地层的稳定状态，不会出现坍塌等地质问题。

另外在开挖时，盾构机刀盘选型和刀具的配置也不容忽视，它将发挥最重要的作用，在盾构司机的操控下，对土体进行开挖，精准控制泥水环流系统，将掘进时切屑下来的渣土通过泥水盾构机泥水环流系统泵送至洞外。

与此同时，控制盾构机推进油缸在后部加压顶进。

2工程案例兴业快线（南段）二标主线盾构隧道从银桦路工作始发井至板樟山工作接收井。

区间长度约 1740m，顶覆土厚度 9.8~41.3m。

最小竖曲线半径为1500.00m，最大竖曲线半径为2500.00m。

主线为双向四车道，设计速度60km/h。

泥水盾构的压力设定分析及其应用摘要：泥水盾构的压力设定是地层沉降/隆起控制的关键，也是气垫式泥水盾构施工中避免地层被击穿，乃至出现冒顶的关键；而泥水盾构施工中设定压力在基于计算压力的正确选取也是泥水盾构施工最为关键的环节之一。

关键词：计算压力；设定压力；冒顶一、前言鉴于当前的业内所讲的泥水盾构（或称泥水平衡盾构）通常专指气垫式泥水盾构（或称为混合式泥水盾构或称间接控制型泥水盾构），且泥水平衡盾构（或称直接控制型泥水盾构）目前已被淘汰，所以本文主要讲解气垫式泥水盾构，直接控制型泥水盾构的相关内容只做为讲解气垫式泥水盾构工作压力问题的辅助材料。

二、泥水盾构的压力平衡原理分析2.1泥水平衡盾构：2.1.1盾构不施工时，依靠盾构的闭胸特点，达到工作面的压力静态平衡；2.1.2盾构推进过程中，通过把刀盘切削的渣土、盾构推进长度中的含水量、进浆量及出浆量四者操控到相对平衡，来避免地层的沉降或隆起。

2.2气垫式泥水盾构：2.2.1盾构不施工时，依靠泥浆在掌子面形成的泥膜、气垫仓中气压的压力通过连通器传递给泥水仓泥水的压力、掌子面的水土压力三者形成平衡，泥膜一定程度上起到中合泥水仓泥水的压力与掌子面的水土压力的偏差影响，泥膜的优劣直接影响气压设定值与掌子面水土压力值之间允许偏差值的大小，泥膜质量越好，允许偏差值越大；2.2.2盾构推进过程中：通过单位时间内刀盘切削的渣土及推进长度内的含水量、泥浆在掌子面形成的泥膜、气垫仓中气压的压力通过连通器传递给泥水仓泥水的压力、掌子面的水土压力、进浆管的进浆量、出浆管的出浆量等所有因素控制至相对平衡。

三、泥水盾构施工中设定的掌子面工作压力计算分析：3.1以过江隧道为例来讲解气垫式泥水盾构的压力计算：过江隧道泥水盾构穿越段有三种典型地层，第一种为粘性土地层；第二种为岸上段砂层地层；第三种为过江段穿越砂层。

对于第一种地层按照水土分算的原则计算刀盘泥水仓顶部压力；对于第二、第三种地层则按照水土分算方式计算。