梁荣柱，夏唐代，林存刚，孟万斌，吴昊



软土地区土压平衡盾构反扭矩分析

梁荣柱1, 2，夏唐代1, 2，林存刚3，孟万斌4，吴昊5

(1. 浙江大学建筑工程学院，浙江杭州，310058；2. 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心，浙江杭州，310058；3. 宁波大学建筑工程与环境学院，浙江宁波，315211；4. 杭州市地铁集团有限责任公司，浙江杭州，310000；5. 中南大学地球科学与信息物理学院，湖南长沙，410083)

基于土力学基本原理，综合考虑覆土、盾构自重及未脱开管片自重、千斤顶反力因素等产生的阻滞力矩，推导出在软土地层中盾构施工反扭矩理论计算方法。通过杭州软土地区盾构地铁区间实例分析，发现理论计算反扭矩为实测切削扭矩18.9到16.0倍，表明在盾构切削施工过程中，反扭矩足够保证盾构正常掘进而不会有产生侧翻的可能。在盾构始发掘进时，虽然理论计算反扭矩大于实测切削扭矩，但是安全系数较小。提出一种简单有效防止侧翻的措施并应用于实践。由于软黏土的黏滞特性，在刀盘切削扭矩作用下盾构体轻微回转，通过反向调整切削方向可以消除盾构回转角。

土压平衡盾构机；阻滞力矩；软土；隧道施工

盾构隧道法施工有占地面积少、安全、高效、不影响地面交通、机械化程度高等优点，现已被广泛应用于城市地铁隧道建设[1−2]。在盾构掘进参数中，切削扭矩是保证盾构切削顺利进行的重要参数。众多学者对盾构机扭矩理论计算进行深入的研究，并成功应用于盾构设计之中[3−13]。值得注意的是，在盾构机切削岩土体时，必须有大于切削扭矩的反作用，才能确保盾构顺利掘进而不产生侧翻，这个作用就是“反扭矩”。……