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隧道建设(中英文) ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (3): 586-598.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2026.03.012
郝思豪文松1, 李树忱1, 2, *, 李雪薇2, 刘日成1, 尹威方2, 许柯淳2
HAO Sihaowensong1, LI Shuchen1, 2, *, LI Xuewei2, LIU Richeng1, YIN Weifang2, XU Kechun2
摘要: 盾构施工穿越黏性地层过程中,易发生刀盘结泥饼,导致掘进受阻,严重制约施工效率。针对施工现场降黏措施不稳定的问题,提出一种利用电渗透技术-化学改良技术协同降低黏土黏附性的方法,以揭示关键控制参数对降黏效果与能耗的影响规律,并评估其工程尺度适用性与优化取值范围。在不同电压、泥饼厚度和改良剂体积分数下,开展倾斜板和孔隙水迁移试验,构建横截面直径6.88 m、厚度1.5 m的等效尺寸数值模型,进行电-化协同降黏模拟分析。研究结果表明: 1)电压与降黏效果呈正相关,而在相同电压条件下泥饼厚度与降黏效果呈负相关; 2)室内试验条件下,当泥饼厚度为20 mm、改良剂体积分数为3%且电压为5 V时,降黏效果与能耗水平达到较优平衡; 3)数值模拟表明,低电压工况下降黏速率较慢且整体效果有限,随着电压升高降黏速率与影响范围显著提高,但在高电压区间增幅逐渐减小; 4)掺入渣土改良剂可显著扩大电渗降黏有效作用范围,在等效尺寸模型计算条件下,当电压为20 V、改良剂体积分数为3%时,电-化协同降黏整体效果最优。综上所述,电-化协同降黏方法可有效提升刀盘-黏土界面降黏效果,工程应用中应综合考虑能耗、地层条件与装备约束,优化电压与改良剂配比,以实现降黏效果与施工效率的综合最优。