DOI:10.13719/j.cnki.1009-6825.2023.15.002盾构刀盘上方地层无变形的平衡压力理论计算收稿日期:2023-01-30作者简介:王国义(1974-),男,工程硕士,正高级工程师,从事盾构施工技术与管理工作王国义(中电建成都建设投资有限公司,四川成都610212)摘要:在原论文盾构开挖面无变形平衡压力计算的基础上,以现今常用的周边圆弧形刀盘开挖面上方地层不变形为前提,推导出盾构掘进动态条件下刀盘开挖面任一点平衡压力值与平衡压力范围,并提出主动平衡压力与被动平衡压力的概念,确定了盾构掘进上方地层不变形周边圆弧形刀盘盾构土舱压力的取值。给出了圆弧形开挖面主动平衡压力与被动平衡压力的计算方法。最后,得出周边圆弧形刀盘盾构平衡压力主要取决于开挖面拱顶上方原状土自重应力的结论。关键词:平衡压力;圆弧形刀盘;地层不变形;平衡压力值;主动平衡压力;被动平衡压力中图分类号:TU432文献标识码:A文章编号:1009-6825(2023)15-0006-050引言近年来,盾构法凭借其安全、可靠、快速、经济、环保等优势广泛用于各大城市地铁。无论是土压平衡盾构还是泥水平衡盾构在下穿繁华街道和重要建(构)筑物时如何确保地表和建(构)筑物的安全一直是大家讨论的重点。确保盾构施工安全的首要条件是土压平衡盾构土舱压力和泥水平衡盾构泥水舱压力的准确选取。为了保证地表及建(构)筑物安全,盾构平衡压力的选取已经引起专家与学者的广泛关注,并进行了大量的研究与分析。专家、学者对盾构平衡压力的研究方向主要集中在考虑土拱效应的极限平衡状态[1-4]或者土舱压力与盾构刀盘开口率、螺旋输送机输送速度等参数的影响关系[5-8]等方面。现今盾构压力平衡的普遍认知是土舱内的压力与前方的水土压力相平衡,土舱压力选取介于静止侧向土压力与朗肯主动土压力之间。甚至有的专家提出泥水盾构泥水平衡压力选取原则是在水头压力的基础上增加20kPa。大多数专家与学者都是依据实际地表监测情况来判断所选取的平衡压力是否正确。对于上海软土地层有的专家根据实际地表监测情况提出平衡压力选取是在静止侧向土压力基础上再加上一定的压力值[9]。以上专家与学者提出的平衡压力选取存在矛盾。同时对于盾构施工影响的地表及建(构)筑物沉降为0mm和盾构开挖面无变形的平衡压力理论计算基本没有研究。这就需要对地表及建(构)筑物沉降为0mm的盾构平衡压力进行理论深入研究,找到正确的平衡压力理论计算公式,来解决以前平衡压力选取存在的矛盾。为便于介绍,假设盾构...