復合地層土壓平衡盾構掘進適應性評價.pdf

1、土壓平衡盾構具有安全可靠、技術先進等優(yōu)勢，目前已被廣泛應用于城市地鐵、越江通道及地下管線等隧道工程施工中。由于我國幅員遼闊，各地的地質(zhì)條件錯綜復雜，盾構在不同地層中掘進效果差別巨大，因此土壓平衡盾構掘進的適應性評價成為亟待解決的問題。本文針對我國華南地區(qū)廣泛分布的復合地層，開展了土壓平衡盾構的適應性研究，研究成果具有重要的理論意義和實用價值。
　　本論文的主要研究內(nèi)容和取得的成果如下:
　　(1)調(diào)研了國內(nèi)外土壓平衡盾構應用

2、的現(xiàn)狀，提出了目前土壓平衡盾構適應性研究中存在的問題，對土壓平衡盾構適應性的含義和適應性評價方法進行了總結和分析。結合土壓平衡盾構適應性評價的特點，通過對各種評價方法優(yōu)缺點的比較，提出運用模糊綜合評價法對土壓平衡盾構適應性進行評價的思路。
　　(2)通過分析影響土壓平衡盾構適應性的各種因素，運用層次分析法得到各影響因素的權重，進而約簡得到土壓平衡盾構適應性評價指標。考慮盾構設計、盾構施工、地層條件三個方面建立了包括目標層、準則層和

3、指標層的土壓平衡盾構適應性評價指標體系。其中，目標層為土壓平衡盾構適應度D。準則層由盾構設計P1、盾構施工P2、地層條件P3構成。指標層中盾構設計指標包括總推力設計u1、刀盤扭矩u2、開口率設計u3、螺旋輸送機出渣量設計u4、刀具間距設計u5;盾構施工指標包括土倉壓力u6、注漿壓力u7、盾尾間隙u8;地層條件指標包括軟硬不均復合地層u9、球狀風化孤石u10。
　　(3)為了解決不同評價指標的公度性問題，基于模糊數(shù)學方法并考慮各指標

4、的屬性構建了全部評價指標隸屬函數(shù)。通過工程反饋和咨詢專家意見，并結合層次分析法和模糊綜合評價法構建了土壓平衡盾構適應性評價模型，提出了復合地層土壓平衡盾構適應性評價方法。
　　(4)以深圳地鐵11號線車公廟～紅樹灣和南山～前海灣盾構區(qū)間為依托，采用所提出的方法對我國首臺自行設計的Φ7m復合式土壓平衡盾構適應性進行了評價，評價結果表明該盾構機在這兩個區(qū)間的適應度為“適應”。目前，該兩區(qū)間均已順利貫通，現(xiàn)場盾構施工情況表明，該盾構機的