土压平衡盾构刀盘泥饼堵塞改善研究

盾构刀盘泥饼堵塞会减慢施工速度,严重时还会导致塌方等工程事故。为了研究水化学-力学耦合作用下对盾构刀盘渣土流塑性以及强度的影响,使用0 mol·L^(-1)、0.5 mol·L^(-1)、1.0 mol·L^(-1) CaCl_(2)溶液对盾构刀盘渣土进行饱和,并对饱和后的土样进行界限含水量试验以及改良的直剪试验。试验结果表明,盐溶液的增加能够有效地降低土样的液塑限以及塑限指数;剪切强度有所增加,黏聚力降低,内摩擦角增大。主要是因为结合水膜在高浓度下变薄,土样持水能力变弱导致液塑限的降低;盐溶液浓度的增加抑制了土样双电层厚度,使得土颗粒团聚,颗粒之间的排斥力减弱,土颗粒的咬合力增强,于是黏聚力减弱、内摩擦角增大。在沿海地区以及盐渍土地区进行渣土改良时,应该避免盐分的加入,降低土中的盐分能够有效降低盾构刀盘渣土的强度,研究对盾构刀盘渣土改良有着一定的指导作用。