面板式土压平衡盾构掘进参数试验研究

面板式土压平衡盾构掘进参数试验研究
何占峰
(北京市南水北调工程质量监督站，北京100142)
[摘要]以北京市某工程盾构施工为背景，研究了盾构施工对地层影响的主要参数，试验了不同主要参数下对地层的影响距离和大小，同时也提出了一种新的出土量衡量方法。通过现场试掘进结合监测数据，得出对地层变形影响最小的最佳掘进参数组合，五环路最终沉降值在无任何加固措施的情况下仅为设计控制值的50%左右。

内容摘抄：

１ 工程概况
北京市南水北调东干渠 ０２ 标段由北京住总集团有限责任公司承建，输水隧洞东起来广营桥西北侧，西至仰山桥北侧（仰山大沟东侧），隧洞由东到西从顾家桥附近由五环外进入五环内，再从北苑桥西侧由五环内出五环，标段风险源众多，共计 ４ 个特级、４ 个一级、１ 个二级、１ 个三级风险源以及多栋建筑物，其中盾构过五环路掘进一级风险源具体位置如图 １ 所示。

２ 盾构掘进参数试验
２． １ 盾构掘进主要影响技术参数分析
１）盾构掘进参数概况分析根据土压平衡盾构的特点，影响盾构掘进的参数有掘进土压、掘进速度、出土量、同步注浆量、扭矩、推力等，掘进期间，对于这些参数的设置，一般根据盾构施工的经验和理论计算获得，能保证地表的一般变形，针对本工程五环路的特殊环境，变形值是以往控制值的 ３０％ ，如何确定盾构掘进参数显得尤为重要，本文在影响盾构掘进参数中选取主要的影响参数进行剖析和定位，以确定在盾构掘进中的作用，盾构掘进参数分析如表 １ 所示。

３ 盾构五环主路地层变形监测结果
通过以上盾构参数的计算和试验，确定盾构掘进主要施工参数，分层沉降监测点沉降值表明此掘进参数可行，用以进行五环路掘进，得出盾构掘进完成后五环路变形曲线如图 ９ 所示。
通过曲线可以看出，２０１３ 年 ５ 月 ２２ 日五环路盾构后沉降值最大稳定在 － ７ ～ － ８ｍｍ，仅为设计控制值的 ５０％ 左右，后期通过在隧洞内径向注浆加强措施进一步巩固了道路变形。

４ 结语
对北京市南水北调东干渠 ０２ 标段对海瑞克面板式土压平衡式盾构的主要掘进参数的设置方法、现场试验、验证以及在五环路的成功实施，得出如下结论。
１）本工程实际掘进土压力控制时，在计算土压力的基础上根据现场掘进状态增加了 ２０ ～ ３０ｋＰａ 的虚土压，有效控制了刀盘前地层的变形，同时一方面证明了对于面板式、开口率小的土压平衡盾构在掘进过程中由于气体密封、土体改良的不均匀会产生一定的虚土压，另一方面对于不同开口率的土压平衡盾构需根据实际地层情况判断增加虚土压的值。

（略）

投稿会员：可爱莹