Yang Yongqiang
（ Track Traffic Engineering Co． ，Ltd． of China Railway No． 1 Grract： Using the existing soil mechanics theory， the type of earth pressure between in front of excavation face and in soil warehouse is analyzed when the EPBM is working or out of service． By theoretical calculation and analysis，the method is put forward that how to set earth pressure in soil warehouse according to the geological conditions in front of excavation face and sedimentation requirements． It is also pointed out that when the soil inside of warehouse is consistent with that in front of excavation face，earth pressure in soil warehouse is difficult to equal to earth pressure in front of excavation face． Through theoretical analysis，the method of control earth pressure in soil warehouse is put forward in conjunction with the technical measures that how to control earth pressure by improving soil，injecting bubble or forming air pressure by high-pressure gas and strictly controlling the amount of unearthed． Key words： tunnels； shields； earth pressure balance shield； earth pressure in soil warehouse； setting； control
施工技术
2012 年 4 月下
22
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
第 41 卷 第 363 期
土压平衡盾构土仓压力设定与控制方法探讨
杨永强
（ 中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司，陕西 西安 710054）
［摘要］ 利用现有的土力学理论，对土压平衡盾构推进与 停 机 两 种 状 态 下 开 挖 面 前 方 土 压 力 与 土 仓 内 土 压 力 类 型
到盾构施 工 效 率 和 工 程 环 境 安 全。 开 挖 面 地 层 稳 定性较好时，土仓压 力 过 大 时 会 引 起 刀 盘 扭 矩 和 推 力增大、推进速度 下 降，存 在 盾 构 掘 进 效 率 降 低、设 备能耗和损耗加大等问题； 开挖面地层稳定性较差 时，土仓压 力 不 足 则 会 发 生 开 挖 面 的 涌 水 或 坍 塌， 造成地层水土流失 过 多，导 致 地 层 沉 降 难 以 控 制 等 问题。
设定合适的土 仓 压 力 确 保 开 挖 面 的 稳 定，关 系
［收稿日期］ 2012-01 -10 ［作者简介］ 杨永强，中铁一局集团城市轨道交通工程有 限 公 司 总 工 程师，高 级 工 程 师，陕 西 省 西 安 市 雁 塔 北 路 1 号 710054 ，电 话： （ 029） 87864912，E-mail： yyq121417@ 163 ． com
进行了分析。通过理论计算和分析，提出了根据开挖面前方地层的地质条件和沉降 要 求 等 进 行 土 仓 压 力 设 定 的 方
法，指出了当土仓内土体与开挖面前方土体基本一 致 时，土 仓 压 力 很 难 与 开 挖 面 前 方 土 压 力 基 本 相 同 。 通 过 理 论
分析，提出了土仓压力控制的方法，以及采取土仓内土 体 改 良、注 入 泡 沫 或 高 压 气 体 形 成 气 压、严 格 控 制 出 土 量 等
土压平衡盾构的施工机理为： 盾壳支承围岩并 保护刀盘旋 转，在 推 进 油 缸 作 用 下，刀 盘 旋 转 切 削 开挖面土体，刀盘 上 被 切 割、破 碎 的 碴 土，经 过 刀 盘 上的开口进入密闭 的 土 仓，利 用 端 部 伸 入 土 仓 下 部 的螺旋输送机排土； 通过控制螺旋输送机转速或盾 构推进速度，达到土 仓 内 土 压 力 与 开 挖 面 地 层 土 压 力动态平衡。其核 心 是 开 挖 面 稳 定 机 理，即 土 仓 内 土 压 力 抵 抗 开 挖 面 地 层 水 、土 压 力 使 开 挖 面 稳 定 。 1 开挖面稳定机理
控制土仓压力的技术措施。
［关键词］ 隧道； 盾构； 土压平衡盾构； 土仓压力； 设定； 控制
［中图分类号］ U455
［文献标识码］ A
［文章编号］ 1002-8498（ 2012） 08-0022-05
Study on the Method of Setting and Control Earth Pressure in the Earth Pressure Balance Shield
参考相 关 文 献 和 规 范［1-4］，开 挖 面 稳 定 机 理 和 土仓压力设定的相关理论归纳如下。
1） 开挖面稳定控制技术是盾构施工的关键技 术之一，开挖面的稳 定 是 通 过 保 持 盾 构 刀 盘 支 承 的 压力仓内的泥土 压 力 来 获 得 的。 盾 构 推 进 时，其 前 端刀盘旋 转 切 削 地 层 土 体 进 入 土 仓。 当 土 体 充 满