砂卵石地層泥水盾構(gòu)泥漿材料選擇及配比優(yōu)化分析.pdf

1、開挖面失穩(wěn)破壞是泥水盾構(gòu)施工主要的災(zāi)害之一。在砂卵石地層中進(jìn)行泥水盾構(gòu)掘進(jìn)，由于地層滲透系數(shù)大、自穩(wěn)能力差，會(huì)極大地提高開挖面失穩(wěn)破壞的概率。確保開挖面穩(wěn)定是泥水盾構(gòu)中泥漿的兩大主要功能之一，而泥漿穩(wěn)定開挖面這一功能的實(shí)現(xiàn)取決于所用泥漿的類型、特性以及組成配比是否合理。為此本文采用理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)等研究手段，對(duì)砂卵石地層泥水盾構(gòu)開挖面穩(wěn)定機(jī)理、泥漿類型、泥漿材料特性、泥漿配比優(yōu)化、泥漿與地層的適應(yīng)能力以及泥漿特性對(duì)開挖面穩(wěn)定性的影響等

2、進(jìn)行系統(tǒng)、深入的研究，取得以下研究成果:
　　(1)將理論分析與室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合，初步劃分了砂卵石地層泥水盾構(gòu)的泥漿類型。對(duì)粘土聚合物泥漿、膨潤(rùn)土聚合物泥漿以及混合固相聚合物泥漿進(jìn)行砂土懸浮能力試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和對(duì)砂卵石地層的工程特性分析，確定了適合于砂卵石地層的泥水盾構(gòu)泥漿類型為混合固相聚合物泥漿。
　　(2)基于泥漿材料特性試驗(yàn)，確定了砂卵石地層泥水盾構(gòu)泥漿的固相顆粒材料（粘土與膨潤(rùn)土）的基本配比區(qū)間為4∶5～3∶2。<

3、br>　　(3)采用試驗(yàn)方法分析制漿添加劑對(duì)泥漿特性的影響，得出了常用的六種制漿添加劑在不同含量條件下對(duì)泥漿主要特性的影響能力;對(duì)常見商品制漿添加劑進(jìn)行優(yōu)化改造，總結(jié)提出了8種具有良好制漿特性的改良型制漿劑;將理論分析與工程實(shí)例相結(jié)合，初步確定適合于砂卵石地層的泥漿特性指標(biāo)參考值;以砂卵石地層泥漿特性指標(biāo)參考值為依據(jù)，根據(jù)泥漿材料特性試驗(yàn)結(jié)論，優(yōu)選出12組適合于砂卵石地層的泥水盾構(gòu)泥漿配比。
　　(4)對(duì)不同特性的泥漿開展?jié)B透試驗(yàn)

4、，研究了泥漿的三大主要特性（泥漿粘度、泥漿比重和泥漿濾失量）對(duì)其滲透性能的影響。
　　(5)與工程實(shí)踐相結(jié)合，分析提出了泥漿與地層適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo);進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，對(duì)比分析了北京地區(qū)砂卵石地層泥水盾構(gòu)工地指定泥漿和試驗(yàn)優(yōu)選泥漿的地層適應(yīng)性;對(duì)不同的泥漿進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析，綜合得到6組具有良好的砂卵石地層適應(yīng)性且滿足經(jīng)濟(jì)實(shí)用要求的泥水盾構(gòu)泥漿及其配比。
　　(6)基于砂卵石地層泥漿配比優(yōu)化分析結(jié)果，提出了砂卵石地層泥水盾構(gòu)泥漿特性指