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7.4节泥浆控制及盾构掘进


1 泥浆控制 在泥水加压式盾构法中,泥浆的物理性质及泥浆压力的控制是最重要的因素。在切削表面,由适当的 泥浆压力形成了泥膜并正常地控制了泥浆的性质,同时开挖面得到了稳定。在开始操作之前,根据对泥浆 的试验,改进了一种标准的泥浆性质以及控制方法。 确 定泥浆物理性质的实验包括流变试验、沉淀试验以及形成泥膜的试验。要量测固体颗粒的密度、泥 浆密度、屈伏应力、塑性粘滞度、颗粒大小的分布

以及土壤颗粒的 特定表面。通过沉淀试验来量测细颗粒 的凝聚程度。根据这两种结果建立起密度的范围以后,运用模型仪器再作导向泥膜试验以及渗透试验。作 试验模型用的试验土 壤必须具有与现场土壤同样的颗粒大小的分布以及同样的渗透率, 泥浆被放到试验土 壤中去,并通过调节器使之保证恒定压力,然后对泥浆的渗透体积予以测定。 正常的密度不仅可以起到形成泥膜的作用,而且亦影响到泥膜的渗透率,试验结果见图 146。当使用 正常的泥浆并且泥浆压力足够高时,能形成带有高密度及低渗透系数的泥膜。

图 146 2 盾构掘进施工

冰川町粘土泥浆的渗透试验

隧 道推进开始于 1 月末, 至同年 6 月 24 日已完成了 548 环, 掘进率见图 147。 作为覆土深度的函数, 初步有效泥浆压力为 0.17MPa,期望最大达到 0.3MPa。对开始的 50m 来说,平均推进速率为 3 环/d,但是 在隧道已有足够长度以放置全部备用设备以后,则推进速度增加到 6 环/d,平均推进速度是 110m/mon。安 全和可靠性被认为较之开挖速度更为重要。开挖工作进行得很顺利,甚至在含有饱和地下水的砂层内,仍 无需用化学注浆;在开挖面没有发生 过崩塌。

图 147

实际进展及弃土重量的幅度

仅有几毫米的地面沉降,对邻近的任何构筑物没有产生坏的影响,当盾构于晚间直接从民房之下通过 时,居民没有任何抱怨。 盾构推进所需的千斤顶压力低于气压盾构所需的千斤顶压力,其原因是低摩擦,因为盾构的壳板已由 泥浆润滑了。管片环按正常的允许差进行拼装,具有正确的圆形。 控制开挖的方法如下:在电视屏幕上显示出来的泥浆重量图是非常有价值的。水平轴以上及以下的虚 线是 2σ 的统计值,如果此值在这个幅度之内,则切削面就判断为稳定的。 结果远较那些用探测机械从开挖面崩塌所取得的结果要可靠得多。 盾构于同年 10 月 1 日顺利地到达接收井。 通过实践证实这种控制法的


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