泥水盾构中泥浆劈裂地层的影响因素分析

鉴于泥水盾构技术中泥浆压力的合理控制能有效防止泥浆劈裂现象的发生,通过自制的泥浆劈裂装置和常规三轴仪模拟了泥浆劈裂地层的过程,研究了泥浆粘度、泥浆密度和地层围压对泥浆劈裂压力的影响。结果表明,当泥浆粘度在25~35s之间时,劈裂压力随粘度的增大呈近似线性增大,但超过该范围后,劈裂压力随粘度的继续增大而变化较小;当围压由50kPa增大至200kPa时,劈裂压力亦显著提高,但泥浆密度的影响则相对较小;通过与理论计算结果的对比,进一步验证了试验数据的可靠性,为泥浆压力的优化设计提供了参考依据。

盾构隧道泥浆劈裂的室内试验研究

防止泥浆劈裂是保证泥水盾构开挖面稳定的关键问题之一。利用自制的模具来模拟现场盾构机在地层中掘进的情形,结合应变控制式三轴仪开展了室内泥浆劈裂试验。研究表明：当泥浆黏度在18~30 s范围内,泥浆劈裂压力值随着黏度值的增大而明显增大;但当泥浆黏度超过30 s后,泥浆劈裂压力值随着黏度值的增大而变化较小;当泥浆黏度在25~30 s之间,森麟经验公式中的系数α取1.0左右。此外,增加围压也可以有效提高泥浆劈裂压力值。