卵砾石地层小直径盾构关键因素分析

发布时间：2022-01-19 06:42

　　本文以北京市南水北调配套工程河西支线工程卵砾石地层盾构施工为案例进行研究。在研究区内无水卵砾石地层中盾构施工的主要设备为土压平衡盾构机,目前国内地铁及其他工程中盾构机直径一般以6m左右为主。根据本工程输水规模,河西支线所需的盾构外径为4m左右,选取盾构机直径小于常规盾构机直径。同时本工程隧洞穿越段基本为全断面无水卵砾石地层,卵砾石地层是一种典型的不稳定地层,卵砾石颗粒粒径大、大粒径颗粒含量高、土体流塑性差、摩擦阻力大,盾构施工的控制难度大。文章首先针对河西支线工程卵砾石地层小直径盾构机施工过程中所面临的地质问题,从工程地质勘察、设计以及施工的角度,对卵砾石地层中存在的卵砾石分布特征、物理力学性质及大粒径颗粒的形状特征等多个方面进行了统计、分析以及总结,并将分形原理理论应用于对卵砾石颗粒含量的描述。总结得出研究区域内第四系全新统冲洪积卵石层相比第四系上更新统洪积卵石层中卵漂石的粒径大小、形状、分布特征等对盾构施工的影响更小。因此在施工期间,经设计变更将盾构纵断穿越地层由第四系上更新统洪积卵石层调整至第四系全新统冲洪积卵石层。其次通过推导土压平衡盾构机的推力、扭矩的组成及其数学公式,假设在... 

【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

近场区构造纲要图（据北京市水利规划设计研究院）

9表2-2工程场区附近主要活动断裂特征一览表编号断裂名称长度(km)走向倾向倾角断裂性质最新活动时代F1八宝山断裂100NESE35-45逆冲Q2F2黄庄—高丽营断裂(中段)30NNE-NESE55-75正断Q2F2黄庄—高丽营断裂(南段)13NESE55-75正断Q3F3顺义—良乡断裂(南段)70NNENW/SE60-80正断Q1-2F4南苑—通县断裂130NNENW50-75正断Q1-2F7永定河断裂40NWSW/NE70-80正断Q1-2与本工程相交的断裂有：永定河断裂、八宝山断裂和黄庄-高丽营断裂三条活动性断裂，拟建场地属于对建筑抗震不利地段。2.3水文地质条件2.3.1水文地质特征河西支线输水管线工程自大宁水库中堤泵站起，至永定河三家店水库。该段地质结构主要为上部卵砾石下部基岩的卵岩二元结构，地下水埋藏类型以第四系覆盖层孔隙潜水为主，含水层较单一，主要由第四系冲洪积卵砾石组成，总体为西高东低，近两年由于永定河上游的生态补水，地下水位开始缓慢回升。穿西峰寺沟和永定河处因河底经过防渗处理，地表可见河水。图2-2北京西部地区水文地质剖面图（据北京市水文地质工程地质大队）

12研究区地层结构和地质概况示意图详见图2-4及图2-5。图2-4研究区地质剖面示意图（据北京市水利规划设计研究院）图2-5研究区地质图（据北京市水利规划设计研究院）


本文编号：3596396