盾构关键参数计算

第七节 关键参数得计算1.地质力学参数选取根据广州市轨道交通三号线详勘阶段汉溪～市桥盾构段Ⅱ段得岩土工程勘察报告,汉溪站南～市桥站北区间隧道中,左线及右线得工程地质纵断面图,选择右线里程 YCK21+037、233 处地质钻孔编号为 MCZ3-HG-063A 得相关地层数据,见地质剖面图 7-7-1,作为该标段盾构机选型关键参数设计与校核计算得依据。该段面地表标高为 27、41m,隧道拱顶埋深 32、5m,盾构机壳体计算外径 6、25m,盾壳底部埋深 38、75m,地下稳定水位2、5m。其它地质要素如表 7-7-1 所示。地质要素表 表 7-7-1代号地层厚度 S(m)天然密度ρ(g/cm3)凝聚力C(KPa)底层深度H(m)<4－1>粉质粘性土12、01、9520、312、0<5Z-2>硬塑状残积土13、01、8826、025、0<6Z-2>全风化混合岩、块石土14、01、9130、639、0隧道基本上在<4－1>、<5Z-2>与<6Z-2>地层中穿过,为相对得隔水地层。按上述条件对选用盾构得推力、扭矩校核计算如下:2、盾构机得总推力校核计算:土压平衡式盾构机得掘进总推力 F,由盾构与地层之间得摩擦阻力 F1、刀盘正面推动阻力 F2、盾尾内部与管片之间得摩擦阻力 F3组成,即按公式F=( F1+F2+F3)、Kc式中:Kc——安全系数,2、1 盾构地层之间得摩擦阻力 F1计算可按公式F1=*D*L*CC—凝聚力,单位 kN/m2 ,查表 7-7-1,取 C= 30、6kN/m2 L—盾壳长度,9、150mD—盾体外径,D=6、25m图 7-7-1 计算断面地质剖面图得: F1=*D*L*C=3、141596、259、1530、6 ＝ 5498 kN2、2 水土压力计算D——盾构壳体计算外径,取 6、25m;L——盾构壳体长度,9、15m;pe1——盾构顶部得垂直土压。按全覆土柱计算,为校核计算安全,采纳岩土得天然密度 ρ 值计算。qfe1——盾构机拱顶受得水平土压;qfe1＝λ×pe1pe2——盾构底部得垂直土压。按全覆土柱计算,为校核计算安全,采纳岩土得天然密度 ρ 值计算。qfe2——盾构底部得水平土压。qfe2＝λ×pe2qfw1——盾构顶部得水压qfw2——盾构底部得水压λ——侧压系数,取 0、37;计算 qfe1 qfe2 qfw1 qfw2pe1＝12×1、95×9、8＋13×1、88×9、8＋(32、5-12-13)×1、91×9、8 ＝609、2kN/m2pe2＝609、2 ＋6、25×1、91×9、8＝726、2 kN/m2qfe1＝0、37×609、2 ＝225、4 kN/m2qfe2＝0、37×726、2 ＝268、7 kN/m2qfW1＝(32、5-2、5) ×9、8＝294 kN/m2qfW2＝294+6、25×9、8=355、3 kN/m22、3 盾构机前方得推动阻力 F2作用于盾构外周与正面得水压与土压见图 7-7-2 所示。...