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盾构掘进过程中土仓压力如何确定（杭州地铁盾构土仓压力）

2025-12-06 20:36:01y25Us319005

盾构机采用哪些措施能提高土仓压力

盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构，挤压式盾构，半机械式盾构（局部气压、全局气压），机械式盾构（开胸式切削盾构，气压式盾构，泥水加压盾构，土压平衡盾构，混合型盾构，异型盾构）。

盾构掘进过程中土仓压力如何确定

在选择掘进土压力时主要考虑地层土压，地下水压（孔隙水压），预先考虑的预备压力。
1、地层施工土压
在我国铁路隧道设计规范中，根据大量的施工经验，在太沙基土压力理论的基础上，提出以岩体综合物性指标为基础的岩体综合分类法，根据隧道的埋资深度不同，将隧道分为深埋隧道和浅埋隧道。再根据隧道的具体情况采用不同的计算方式进行施工土压计算。
2、地下水压力计算与控制
当地下水位高于隧道顶部，由于地层中孔隙的存在，从而形成侧向地下水压。地下水压力的大小与水力梯度、渗透系数、渗透速度以及渗透时间有关。在计算水压力时，由于地下水在流经土体时，受到土体的阻力，引起水头损失。作用在刀盘上的水压力一般小于该地层处的理论水头压力。
在掘进过程中，由于刀盘并非完全开口，而是中间有70～80％的支挡结构，随着刀盘的不断往前推进，土仓内的压力介于原始的土压力值附近。加上水在土中的微细孔中流动时的阻力。故在掘进时地层中的水压力可以根据地层的渗透系数进行酌情考虑。
当盾构机因故停机时，由于地层中压力水头差的存在，地下水必然会不断的向土仓内流动，直至将地层中压力水头差消除为止。此时的水压力为：
σw=q ×γh
q－-根据土的渗透系数确定的一个经验数值。砂土中q＝0.8～1.0，粘性土中q＝0.3～0.5。
γ－水的容重
h－地下水位距离刀盘顶部的高度。
在实际施工中，由于管片顶部的注浆可能会不密实，故地下水可能会沿着隧道衬砌外部的空隙形成过水通道，当盾构长时间停机时，必将形成一定的压力水头。
―σw1=q砂浆 ×γhW
q砂浆－-根据砂浆的渗透系数和注浆的饱满程度确定的一个经验数值，一般取q＝0.8～1.0。
γ－水的容重
hW－补强注浆处和刀盘顶部的的高差。
在计算水压力时，刀盘后部的水压力与刀盘前方的水压力取大值进行考虑。
3、预备压力
由于施工存在许多不可遇见的因素，致使施工土压力小于原状土体中的静止土压力。按照施工经验，在对沉降要求比较严格的地段计算土压力时，通常在理论计算的基础之上再考虑10～20kg/m2（0.1～0.2kgf/cm2）的压力作为预备压力。
通过以上分析可知，由于刀盘对土体的推力不同，在土仓内产生的土压力不同，土体中的侧向土压力的方向与大小也在不断的发生着变化。被动土压力和主动土压力是侧向土压力的最大和最小的极限值。而静止土压力介于两者之间，即Ep>Eo> Ea。当盾构机刀盘前方的土压力大于Ep，土体被向盾构机移动，地面隆起。当盾构机刀盘前方的土压力小于Ea时，土体向下滑动，可能引起地层和地面的沉降。

土压平衡式盾构机土仓压力是什么意思

刀盘切削下来的渣土通过刀盘上的开口进入土仓，渣土在土仓内经过搅拌和渣土改良专成为流属塑状，盾构推进油缸的推力通过承压隔板传递给土仓内的渣土，继而传递给开挖面，以平衡开挖面处的地下水压和土压，从而保持开挖面的稳定。螺旋输送机从承压隔板的开孔伸入土仓进行排土.

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盾构机土压力设定

盾构机土压力设定：
1、主动土压是开挖面不发生坍塌的临界压力，一专般情况下为一属倍盾径的上覆土压力，比如6米直径的盾构机，主动土压一般为0.6mpa。
2、静止土压是开挖面不变形的最理想土压，一般为盾构机埋深的上覆土压力，比如6米直径的盾构机在埋深10米的地层掘进，静止土压一般为1mpa。
盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。

盾构直削始发，土仓压力和掌子面的推力怎么回事

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请教土压平衡式盾构土仓压力的计算方法

泥水式盾构机是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面，在机械式盾构的刀盘的后侧，其刀盘后面有一个密封隔板，把水、粘土及其添加剂混合制成的泥水，经输送管道压入泥水仓，待泥水充满整个泥水仓，并具有一定压力，形成泥水压力室，开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂，经分离后泥浆重复使用。土压平衡式盾构机是把土料(必要时添加泡沫等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质，刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室，刀盘旋转开挖使泥土料增加，再由螺旋输料器旋转将土料运出，泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。通过泥水的加压作用和压力保持，能够维持开挖工作面的稳定。盾构推进时，旋转刀盘切削下来的土砂经搅拌装置搅拌后形成高浓度泥水，用流体输送方式送到地面泥水分离系统，将碴土、水分离后重新送回泥水仓，这就是泥水加压平衡式盾构法的主要特征。因为是泥水压力使掘削面稳定平衡的，故得名泥水加压平衡盾构，简称泥水盾构。
土压平衡盾构是把土料(必要时添加泡沫等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质，刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室，刀盘旋转开挖使泥土料增加，再由螺旋输料器旋转将土料运出，泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。它又可细分为削土加压盾构、加水土压盾构、加泥土压盾构和复合土压盾构。