3、水土分算,水头压力从水面算起。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。 dhK~O.~m
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。 lA8`l>I
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: \ta?b!Y),?
σw=q ×γh iSs:oH3l
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。 U9MxI%tb
γ-水的容重 YNsJZnGr8#
h-地下水位距离刀盘顶部的高度。 Jij*x>K>y
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。 8VXH+5's
―σw1=q砂浆 ×γhW ' %o#q6O
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。 >(t6.=
γ-水的容重 or}[h09qA
hW-补强注浆处和刀盘顶部的的高差。 sdw(R#GE
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。