- CSCD核心中文核心科技核心
- RCCSE(A+)公路运输高质量期刊T1
- Ei CompendexScopusWJCI
- EBSCOPж(AJ)JST
隧道建设(中英文) ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (3): 562-575.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2026.03.010
任国平1, 张箭1, *, 丰土根1, 余雪娟2, 张文超3, 方园4
REN Guoping1, ZHANG Jian1, *, FENG Tugen1, YU Xuejuan2, ZHANG Wenchao3, FANG Yuan4
摘要: 为解决泥水盾构在高黏性地层施工中泥饼防控方案存在的盲目性与低效性难题,特别是现有研究普遍未区分预防泥饼形成与处理已形成泥饼2种不同应用场景的机制差异,提出一种基于分散剂的预防-处理双路径协同防控方法。选取9种盾构常用的有机类(如月桂醇聚醚硫酸酯钠、木质素磺酸钠等)和无机类(如焦磷酸钠、六偏磷酸钠等)分散剂,通过预防-处理双路径试验系统评估其效能: 预防路径采用搅拌黏附试验模拟刀盘动态剪切,以黏土黏附质量量化分散剂抑制效果;处理路径结合泥饼崩解试验与黏附力测试,分析残余黏附力削弱能力。系统揭示分散剂类型与其最佳质量分数在2类场景下的差异化影响规律。结果表明: 1)预防阶段,阴离子表面活性剂月桂醇聚醚硫酸酯钠(SLES,质量分数1.0%)与高分子分散剂聚羧酸盐(PCAC,质量分数1.0%)可显著降低黏附率至10.8%~15.0%,且质量分数超过1.0%~2.0%后普遍存在效能阈值; 2)处理阶段,PCAC与SLES复配(1∶1)实现协同增效,泥饼崩解率提升至69.14%(较单一组分提高22.52%~26.03%),残余黏附力降低82.33%,并明确了不同复配比例下的协同效应与成本效益。机制分析表明,分散剂通过增强静电斥力与空间位阻效应显著促进黏土分散。