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隧道建设(中英文) ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (3): 551-561.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2026.03.009
余金1, 2, 朱碧堂1, 3, 4, *, 罗如平1, 3, 4, 周宇航1
YU Jin1, 2, ZHU Bitang1, 3, 4, *, LUO Ruping1, 3, 4, ZHOU Yuhang1
摘要: 为解决土压平衡盾构穿越富水砂层时,因渣土改良效果不佳而面临的排渣障碍、喷涌、刀盘刀具磨损加剧及掌子面压力调控困难等难题,构建一套融合渣土流塑性、抗渗性、摩擦性及压力传递特性的渣土改良综合评价指标体系,实现渣土改良效果的快速定量评估与参数优化。泡沫、膨润土泥浆和砂土混合改良后,对渣土进行坍落度、加压渗透、十字板剪切及盾构模型土舱压力传递特性等试验,分别得出理想渣土的坍落度值、细颗粒质量分数、不排水剪切强度及压力传递系数,并结合现场实测数据和盾构土舱模型试验验证该套指标的可靠性。结果表明富水砂层理想渣土应符合的关键指标如下: 1)渣土坍落度值S维持在150~200 mm,能确保渣土具备优异的流动性和顺畅的排渣能力; 2)渣土细颗粒质量分数需大于10%,以增强渣土在高水压环境下的抗渗性,有效预防喷涌问题; 3)渣土不排水剪切强度Su控制在3~7 kPa,可平衡渣土的低摩擦性与良好的压力传递特性; 4)渣土压力传递系数K0在0.70~0.85时,渣土才能确保将盾构推力有效传递至掌子面及盾体外侧超挖区域,维持压力平衡,避免掌子面失稳及地层过度沉降。
中图分类号: