卵石土及泥岩侵入地层中泥浆配比试验研究

泥浆支护是泥水盾构实现安全掘进的关键,泥浆压力是否能快速有效地传递到开挖面将影响地层的稳定性控制,而泥浆的配比将直接影响泥浆压力的转化。为保证泥浆在卵石土及泥岩侵入地层中的支护效率,以成蒲铁路紫瑞隧道工程为依托,开展了一系列泥浆渗透成膜试验以确定泥浆的合理配比。研究结果表明:泥浆的配比对盾构掘进的效率有明显影响,密度和黏度偏小的泥浆会导致泥浆滤失量过大,泥浆压力不能及时形成;而密度和黏度偏大的泥浆会导致刀盘泥饼的产生,降低盾构掘进效率。通过泥浆渗透试验与现场实测,在有效成膜和防结泥饼之间确定了最佳的泥浆配比。该泥浆配比的确定及调整方案在现场取得了良好的效果,为泥水盾构在类似地层中施工提供参考。

复杂地层大直径越江盾构隧道施工重难点及关键技术——以武汉地铁12号线国-凌段越江隧道工程为例

针对大直径泥水平衡盾构穿越高黏性土、角砾土和碎石土等复杂地层时的施工难题,依托武汉地铁12号线国博中心南站—凌吴村站区间越江隧道工程,从盾构设备选型、设备改造、掘进施工控制等方面提出针对性的解决处置方案。现场应用效果表明,采用增大刀盘开口率、刀盘中心区域倒锥形设计和多重组合式大流量冲刷等方式,可以解决大直径泥水盾构穿越高黏性地层时刀盘易结泥饼问题;通过刀具针对性配置、泥水舱搅拌臂加长及增设磨损检测系统等多重处理措施,使得盾构顺利通过角砾土地层,设备改造后,该地层盾构平均贯入度提高约247%;采用增设采石箱及交互式双联筛分管路系统的方式,能有效解决大直径泥水盾构穿越碎石土地层时大块碎石堵泵严重影响掘进连续性的问题。