富水砂層掘進(jìn)中的渣土改良和噴涌控制技術(shù)(編輯修改稿)
2025-08-09 22:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 角變小，增加開挖土體的流動性和不透水性，主要作用如下：（1） 降低土體的滲透系數(shù)，使其具有較好的止水性，以控制地下水流失。（2） 可有效提高土體的保水性，防止渣土離析、沉淀板結(jié)。（3） 使渣土具有較好的土壓平衡效果，利于穩(wěn)定開挖面，控制地表沉降。（4） 使土體具有較低的內(nèi)摩擦角，降低刀盤扭矩，減少對刀具和螺旋輸送機(jī)的磨損。（5） 使切削下來的渣土順利快速進(jìn)入土倉，并利于螺旋輸送機(jī)順利排土，提高掘進(jìn)速度。膨潤土漿液的水土比直接影響到渣土改良的效果，同時(shí)還要綜合考慮盾構(gòu)施工中渣土改良的成本和膨潤土漿液的泵送性能。經(jīng)過大量試驗(yàn)和施工生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用，我們總結(jié)出了不同水土比漿液的一些基本性能：1）水土比為1：1的膨潤土漿液變成膏狀，不具備泵送性；2）水土比為5：4的膨潤土漿液較粘稠，可泵送；3）水土比為5：3的膨潤土漿液較稀，可泵送；4）對水土比為5：%的增稠劑（火堿），可增加漿液粘稠度。5）向膨潤土漿液中摻加高分子材料，攪拌后膨潤土漿液變成膏狀體，使膨潤土漿液失去泵送性；不同水土比的膨潤土漿液樣本如下：水土比1:1 水土比5:4水土比5:3 水土比5:3,‰增稠劑水土比5:3；‰高分子濃度、%摻入量通過對掘進(jìn)過程中各項(xiàng)參數(shù)及出渣效果研究發(fā)現(xiàn)，采用膨潤土漿液進(jìn)行渣土改良的效果有：1）渣土粘性、和易性明顯增大，但渣土也明顯變得更稀，對渣土的改良效果較差；2）相同的摻入量，水土比越大，渣土和易性越好，對渣土的稀釋作用越小。在富水砂層中掘進(jìn)只采用膨潤土對渣土進(jìn)行改良，能有效降低刀盤扭矩，但效果并不十分理想，雖改善了渣土的和易性，但卻增大了盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)噴涌風(fēng)險(xiǎn)，不利于掘進(jìn)參數(shù)的控制和掌子面的穩(wěn)定。表1 膨潤土漿液配比與用量表材料配合比膨化時(shí)間（h）比重用量（m3/環(huán)）鈉基膨潤土膨潤土水＞6～6～81～47哈爾濱地鐵九標(biāo)段盾構(gòu)施工采用的高分子聚合物為兩性聚丙烯胺，具有較強(qiáng)的吸水膨脹能力并可增稠，還能起到潤滑效果。在富水砂層中注入高分子聚合物材料是為提高渣土粘稠度，將渣土改良成塑性流動體，防止或減輕螺旋輸送機(jī)排土?xí)r產(chǎn)生噴涌現(xiàn)象，并防止渣土粘結(jié)刀盤而產(chǎn)生泥餅。通過試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在富水砂層中只用高分子聚合物作為改良劑可以有效增加渣土的密水性和粘稠度，但不足的是不能有效改變土體的內(nèi)摩擦角，渣土還是易沉淀離析，無法有效降低
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