曹成勇，施成华, 2，雷明锋, 3，彭立敏, 2



浅埋透水地层泥水盾构开挖面极限支护压力研究

曹成勇1，施成华1, 2，雷明锋1, 3，彭立敏1, 2

(1. 中南大学土木工程学院，湖南长沙，410075；2. 高速铁路建造技术国家工程实验室，湖南长沙，410075；3. 中国建筑第五工程局有限公司，湖南长沙，410004)

针对浅埋透水地层的泥水平衡盾构施工的隧道，建立考虑水的渗透作用下泥水盾构开挖面极限支护压力的理论分析模型。同时，基于极限分析理论，推导相应的计算公式，并结合工程实例，通过数值模拟计算分析，验证理论分析的合理性，进而讨论隧道埋深、隧道直径、土体黏聚力、内摩擦角和水深等参数对盾构开挖面极限支护压力的影响。研究结果表明：浅埋透水地层盾构隧道开挖面极限支护压力随着隧道埋深、隧道直径以及水深增大而增大；随着土体黏聚力和内摩擦角增大反而减小。

浅埋隧道；透水地层；泥水盾构；开挖面；极限支护压力

盾构法因具施工速度快、安全性高、质量优良和对周围环境影响小等优点在城市地铁隧道的修建中起越来越重要的作用，特别是泥水平衡盾构，近年来一直是穿越江(海)、湖泊等水下隧道建设如武汉长江隧道、上海复兴东路过江隧道、杭州庆春路过江隧道、狮子洋隧道、南京长江隧道等[1−5]的首选施工方法。然而，对于高水压、透水地层等复杂地质的水下隧道，如何合理地选择泥水盾构隧道开挖面的支护压力是工程施工的重点，若支护压力过小，则将导致开挖面前方土体失稳，甚至可能发生严重的突水、涌砂、崩塌等事故。……