滲流條件對土壓盾構(gòu)非滿艙施工開挖面穩(wěn)定性影響研究

胡澗楠， 錢勇進， 王 璐， 徐 超， 朱 偉

（1.河海大學巖土力學與堤壩工程教育部重點實驗室，南京 210098； 2.河海大學土木與交通學院，南京 210098；3.河海大學環(huán)境學院，南京 210098）

隨著各大城市地鐵建設(shè)規(guī)模的不斷加大，跨江越海隧道工程不斷增加，盾構(gòu)法逐漸成為主流的隧道施工方法［1］. 作為一種成熟的施工技術(shù)，許多城市的地鐵隧道工程中都采取了相對經(jīng)濟的土壓平衡式盾構(gòu)施工技術(shù). 土壓平衡盾構(gòu)在掘進過程中，刀盤切削土體進入土艙使渣土充滿土艙，艙內(nèi)土壓與開挖面上的土水壓力保持平衡，保證了開挖面的穩(wěn)定［2］，此時的盾構(gòu)機處于正常的滿艙掘進狀態(tài). 正常滿艙掘進時，盾構(gòu)機的推力及扭矩較大，導致盾構(gòu)機負荷較大，掘進速度相對較慢，刀具磨損較為嚴重，刀盤易結(jié)泥餅［3-4］. 因此許多地鐵工程選擇以非滿艙的模式進行掘進，所謂非滿艙模式，即渣土并未完全填滿土艙，而是在土艙上部留有部分空隙. 以此種狀態(tài)掘進時，盾構(gòu)機的推力和扭矩較小，可以降低盾構(gòu)負荷，提高掘進速度，有利于工期的縮短和施工效率的提高［5-6］. 但是非滿艙掘進模式同樣也存在一些問題，由于土艙不滿，開挖面上部存在一個臨空面，會導致作用在開挖面上的支護壓力減小，同時，在富水地層臨空面的存在也會導致大量地下水涌向開挖面，滲流作用下會形成水頭差，這些因素都不利于開挖面的穩(wěn)定.

關(guān)于滲流作用下開挖面穩(wěn)定的研究，主要集中于求解開挖面所……