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盾构施工中相关计算————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 盾构施工中相关计算土仓压力的计算出土量的计算每环注浆量的计算注浆速度的计算对土压平衡式盾构而言,一个重要的因素就是要使密封仓内的土压力和开挖面的水土压力保持动态平衡。如果密封仓内的土压力大于开挖面的水土压力,地表将发生隆起;反之,如果密封仓内的土压力小于开挖面的水土压力,地表将发生沉陷,通过最近的学****和资料的收集,对现有的地仓压力计算作一下结合。已便结合以后施工提供数据,将理论与实践结合,得到适合西安地区的土仓压力计算模型。,掘进时土压力设定的通用原则:在选择掘进土压力时主要考虑地层土压力、地下水压力(孔隙水压力),并考虑预备压力;土仓内的土压力可以维持刀盘前方的围岩稳定,不致于因土压偏低造成土体坍塌、地下水流失;为了降低掘进扭矩、推力,提高掘进速度,减少土体对***的磨损,土仓内的土压力应尽可能得低,以使掘进成本最低。总体而言,土仓压力控制如下图所示:土压平衡盾构正面推进力可表示为:式中:—密封舱土压力,kPa;—开挖面侧向静止土压力,kPa;—开挖面水压力,kPao为使开挖面保持稳定,理论上应尽量满足。、地下水压以及预先考虑的预备压力。地层土压力的计算:地层土压力的计算是最为复杂,采用不同的计算模型就会有不同的结果,根据高等土力学中的知识,可以选择以下三种计算方法:静止土压力在静止的弹性平衡状态下天然土体的土压力,在深度处,其竖直面的应力,即静止土压力为:式中:—土的有效重度,;—埋深,;—土的静止侧压力系数静止侧压力系数的数值可通过室内的或原位的静止侧压力试验测定,在施工岩土勘察报告中均会给出。也可按经验确定:-;硬粘土、-;极软粘土、--。以本工程为例,无水砂砾石地层中=,,砂砾石的重度为21。代入得= 库伦土压力采用库伦土压力理论计算主动土压力与被动土压力。在施工过程中,由于施工的扰动,改变了原状天然土体的静止弹性平衡状态,从而使刀盘前方土体产生主动或被动土压力。当盾构推力偏小,土体处于向下滑动的状态时,土压力将由静止土压力逐渐减小,当土体达到主动极限平衡状态并出现滑动面时,土压力减至最小,即转变成为主动土压力。此时土体内的竖直应力相当于最大主应力,水平应力相当于最小主应力也就是主动土压力。将,代入粘性土极限平衡条件可以得到:式中:—土的粘聚力,—主动土压力系数,当盾构的推力偏大,土体处于向上滑动的状态时,土压力将由静止土压力逐渐增大,当土体达到主动极限平衡状态并出现滑动面时,土压力增至最大,即转变成为被动土压力。此时土体内的竖直应力相当于最小主应力,水平应力相当于最小主应力也就是被动土压力。将,代入粘性土极限平衡条件可得:式中:—主动土压力系数,本工程的长万区间前100用库伦土压力计算得到:~,被动土压力为591~。太沙基土压力在隧道的设计计算中,多采用松弛土压力计算,而且大多数采用的太沙基土压力方法。、地层渗透系数、管片