穿越湘江地层裂隙密集区域大直径泥水平衡盾构掘进参数控制*

肖超，阳军生，李科，梁禹，谢壮，3

(1.中南大学土木工程学院，湖南 长沙 410075;2.中国中铁隧道集团有限公司，河南，洛阳 471009;3.长沙市城市建设投资开发集团有限公司，湖南长沙 410011)

盾构机掘进参数的控制对保证掘进的效率和掘进过程的稳定性有很重要的作用。目前国内外对盾构掘进参数的控制进行了一定的总结，但对于大直径越江泥水盾构穿越地层裂隙发育带或断层的参数控制的研究还比较少。Li等［1］认为泥水盾构的泥水压力大小决定着隧道掌子面的稳定性。过小的泥水压力会造成整个隧道掌子面会发生垮塌。Anagnostou［2］研究了泥水盾构的各种工作参数之间的复杂关系(剪切强度、渗透性、悬挂参数、泥浆压力和安全系数)，讨论了自持时间、土质的性质和掘进速率的影响。Jung等［3］认为总推力的降低造成的穿透深度的不足，岩石类型的突变造成的盘型滚刀的改变和螺旋运输机的安装角度都对盾构掘进有很重要的作用。Gong等［4］等对不同刀盘推力情况下渣土大小和形状进行了相关试验研究，认为岩体掘进速度曲线存在一个临界值，当刀盘推力大于临界值时，TBM掘进速率大幅增加，渣土大小和破岩效率也在增加。杨全亮等［5］采用数理统计方法对盾构施工掘进参数间的关系规律进行了研究，得出特定线路和地层条件的盾构施工掘进参数间近似呈正态分布，地质条件对于盾构掘进参数的影响大于线路条件，提供了一种较为理想的神经网络盾构掘进参数预测方法。……