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1、第8卷第2期地下空問(wèn)與工程學(xué)報(bào)Vol_82012年4月ChineseJournalofUndergroundSpaceandEngineeringApr．2012泥水盾構(gòu)開挖面泥膜的彈性模量孔祥鵬，白云，徐冬洪(1．同濟(jì)大學(xué)地下建筑與工程系，上海200092；2．上海城建市政工程(集團(tuán))有限公司，上海200065)摘要：泥水盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中，由于泥水倉(cāng)壓力與開挖地層壓力的差異、開挖地層的滲透特性以及泥水的流體力學(xué)性質(zhì)，導(dǎo)致泥漿向開挖地層滲透，逐漸形成泥膜。泥膜不但起到“止水”的效果，而且本身也具有一定的力學(xué)性質(zhì)。本文以過(guò)濾模型為基礎(chǔ)，假設(shè)泥膜為彈性介質(zhì)，利用彈性模
2、量的定義，求解出了泥膜的彈性模量。隨著開挖面的掘削，泥膜隨著時(shí)間不斷的形成，其彈性模量也隨著時(shí)間發(fā)生變化。泥膜彈性模量的求解使得泥水盾構(gòu)正面穩(wěn)定的判斷更加的準(zhǔn)確，盾構(gòu)施工參數(shù)的控制更加科學(xué)。關(guān)鍵詞：泥水盾構(gòu)；泥膜；彈性模量中圖分類號(hào)：TU443文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673—0836(2012)02—0307—04TheElasticModulusofSlurryMembraneinExcavationFaceforSlurryShieldKongXiangpeng，BaiYun，XuDonghong(1．DepartmentofGeotechnicalEng
3、ineering，rong~University。Shanghai200092。China；2．ShanghaiNo．2MunicipalEngineeringCo．Ltd，Shanghai200065，China)Abstract：Duringslurryshieldtunneling，themudpenetratesintosoilduetothepressurebetweentheslurrychamberandexcavatedsoil．Theformationofmembranerelatestothepermeabilityandfluidmecha
4、nicsofthesoil．Themembranehascertainmechanicalpropertiesitselfbesidessealingwater．BasedOilthefiltermodel，thispapergivesthesolutionoftheelasticmodulusofthemembranewhichisregardedaselasticmateria1．Withtheexcavationofthesoil，themembraneisformedandtheelasticmoduluschangesovertime．Thesolut
5、ionoftheelasticmoduluscon—tributestobetterjudgmentofstabilityofexcavationsoilandmorescientificcontrolofconstructionparameters．Keywords：slurryshield，slurrymembrane，elasticmodulus個(gè)不斷形成不斷破壞的動(dòng)態(tài)過(guò)程。在泥水盾構(gòu)掘1引言進(jìn)過(guò)程中，開挖面上形成的泥膜不但起到“止水”隨著地下空間和盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展，大直徑泥水的效果，而且使開挖面的土體受力更加均勻¨J。盾構(gòu)廣泛的應(yīng)用到了越江隧道的建設(shè)中，如
6、上海的因此開挖面穩(wěn)定的問(wèn)題除了考慮力學(xué)平衡外，還應(yīng)崇明隧道、南京長(zhǎng)江隧道、武漢長(zhǎng)江隧道等。維持該綜合地層和泥漿的滲透特性造成的排水邊界條開挖面穩(wěn)定的介質(zhì)不同是泥水平衡盾構(gòu)與土壓平件的變化，以及泥膜的存在帶來(lái)的應(yīng)力傳遞和應(yīng)力衡盾構(gòu)的區(qū)別之一。泥水盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中，由于泥重分布。水倉(cāng)壓力與開挖地層壓力的差異、開挖地層的滲透在國(guó)內(nèi)外的文獻(xiàn)中H·5]，很多作者將泥水盾構(gòu)特性以及泥水的流體力學(xué)性質(zhì)，泥漿向開挖地層滲透，逐漸形成泥膜。隨著盾構(gòu)的掘進(jìn)，泥膜處在一開挖面形成的泥膜假設(shè)為一種泥餅(cake)，在進(jìn)收稿日期：2011-12-04(修改稿)作者簡(jiǎn)介：孔祥鵬(1977一)
7、，男，山東平邑人，博士，主要從事隧道設(shè)計(jì)、施工和風(fēng)險(xiǎn)管理方面研究。E—mail：geokong@126．corn—基金項(xiàng)目：上海市科技攻關(guān)計(jì)劃(09231200202)308地下空間與工程學(xué)報(bào)第8卷行有限元數(shù)值計(jì)算的時(shí)候往往作為一種不排水的Ot=邊界進(jìn)行處理，或者平衡機(jī)理上認(rèn)為泥膜是一種傳㈢＼ax，?(3)力介質(zhì)忽略其力學(xué)作用?？紫轾i。。利用多相流的同理對(duì)于i點(diǎn)在泥膜形成的時(shí)間時(shí)間內(nèi)的概念提出了泥水盾構(gòu)中泥膜形成的過(guò)濾模型，揭示壓縮量的總和為在時(shí)間內(nèi)流過(guò)該點(diǎn)的流量變化了泥膜形成的動(dòng)態(tài)機(jī)理。通過(guò)過(guò)濾模型泥膜形成量的總和。即：的動(dòng)態(tài)過(guò)程中，開挖面與交界面以及泥膜本身
8、內(nèi)部應(yīng)力變化和屬性變化的
