盾构隧道最小覆土厚度计算方法适用性研究

盾构隧道最小覆土厚度计算方法适用性研究
张银屏
(上海市城市建设设计研究总院，上海200125)
[摘要]盾构隧道最小覆土厚度的计算方法中，地下水位、结构外径、同步注浆浆液重度、土体黏聚力和摩擦角、土体重度等都是主要参数变量。以上海某地铁隧道为例，通过单变量分析，得出不同计算方法的敏感变量和非敏感变量，为盾构隧道的设计施工提供一定的技术指导。

内容摘抄：

0引言
近年来，盾构法在国内大中城市地下隧道工程中的应用越来越多。盾构法施工技术是隧道结构在盾构壳体保护下拼装成型，通过千斤顶顶推并配合刀盘切削土体来实现盾构掘进，通过同步注浆系统填充盾尾建筑空隙来稳定隧道衬砌的非开挖技术。该项技术要求隧道有合理的覆土厚度，不仅避免深覆土导致资金和工期增加，也避免浅覆土引起盾构壳体的大量背土和隧道结构的超限上浮。因此，确定盾构隧道最小覆土厚度对节约投资和保证工程安全有着重要意义。

1确定最小覆土厚度的计算方法[5]
1.1考虑盾构掘进控制的覆土要求
隧道施工时，盾构开挖面受到侧向水土压力，盾尾受千斤顶支撑力，盾构壳体受到土体的摩擦阻力。此外，在开挖面上盾构通过土舱内的土体或泥水调控开挖面支护状态，如图1所示。

2计算方法的适用性分析
以上海某地铁线盾构法区间隧道为例，其主要穿越粉质黏土，内摩擦角15°，黏聚力10kPa,饱和重度18.6kN/m3,天然重度18kN/m3,水位为地表以下0.5m。盾构直径6.34m,管片结构外半径3.1m,内半径2.75m。土舱平均压力180kPa,盾构长8.4m。同步注浆浆液作为施工阶段的浮力介质，重度12.5kN/m3。
一般情况下，施工阶段隧道要求覆土较高，使用阶段则可通过内部结构配重解决隧道抗浮问题。因此，本文仅针对隧道施工阶段最小覆土厚度计算进行分析。通过以上案例和计算方法得到隧道施工阶段最小覆土厚度结果如表1所示。

3结语
通过对盾构隧道最小覆土厚度计算方法中地下水位、结构外径、同步注浆重度、土体重度、土体黏聚力和内摩擦角等影响因素的单变量分析，对各计算方法适用性的总结如下。

（略）

投稿会员：可爱莹