砂卵石地層高水壓條件下土壓平衡盾構防噴涌研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市人口的不斷增長，城市道路交通問題日趨惡化，于是人們逐漸加大對地下空間的開發(fā)與利用，地下軌道交通建設發(fā)展蓬勃，水下隧道建設規(guī)模也越來越大，越來越多的城市交通急需修建大量的河底、湖底、江底和海底隧道。水下隧道常用盾構法施工，當盾構隧道位于水位以下，洞室圍巖為富水的砂卵石地層，高壓力的水體穿越土艙和螺旋輸送機形成集中滲流帶動土艙內(nèi)的土顆粒一起涌動，很可能發(fā)生噴涌現(xiàn)象，施工過程應采取安全有效的防噴涌措施。本文以蘭州地

2、鐵1號線奧世區(qū)間（下穿黃河）隧道工程為依托，通過渣土改良試驗和數(shù)值模擬，進行高水壓下土壓平衡盾構防噴涌研究。其主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　(1)綜合分析了土壓平衡盾構隧道噴涌研究現(xiàn)狀以及渣土改良機理，為蘭州地鐵1號線奧世區(qū)間隧道工程防噴涌研究提供理論基礎，對奧世區(qū)間砂卵石地層取樣，進行級配分析、松散系數(shù)等分析試驗，得到盾構施工過程的地層信息，結合施工現(xiàn)場出渣量等信息優(yōu)化注漿系統(tǒng)。
　　(2)測試分析多種濃度的膨潤土泥漿的粘

3、度和比重，確定適用于本次施工的膨潤土泥漿的最佳濃度，通過坍落度試驗，分別研究含水率、泡沫、膨潤土、泡沫與膨潤土混合劑對砂卵石的流塑性影響，為渣土改良選擇添加劑提供參考。
　　(3)將膨潤土泥漿與砂卵石按一定體積比進行混合攪拌，通過模型桶進行滲透性試驗，得到不同配比渣土的滲透系數(shù)和最大擊穿水壓力值，對比分析試驗結果，對注漿方案進行了優(yōu)化。
　　(4)運用FLAC3D有限差分軟件，選取奧世區(qū)間隧道工程的多種工況，對高水壓條件下土