本文關(guān)鍵詞：泡沫改良盾構(gòu)砂土流變特性的研究

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【摘要】：土壓平衡盾構(gòu)施工過(guò)程中,常會(huì)遇到復(fù)雜的工程地質(zhì)環(huán)境,比如砂土地層,由于其塑流性較差,容易導(dǎo)致壓力艙閉塞、噴涌等技術(shù)難題。而在現(xiàn)有施工中,普遍是根據(jù)開(kāi)挖土體的坍落度值,靠以往工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷開(kāi)挖土體的流變性,此方法存在一定的局限性。為了保證施工能夠順利有效的進(jìn)行,必須對(duì)砂土層進(jìn)行改良,使其保持良好的“塑性流動(dòng)狀態(tài)”。本文以北京市某地鐵砂土地層作為研究對(duì)象,并且選用Ⅰ、Ⅱ兩類(lèi)泡沫對(duì)流變性較差的砂土進(jìn)一步改良,利用坍落度試驗(yàn)選取坍落度符合要求的改良砂土進(jìn)行流變?cè)囼?yàn),測(cè)試在不同轉(zhuǎn)速、不同圍壓值時(shí)砂土的抗扭矩值;并通過(guò)直剪試驗(yàn),測(cè)定改良泡沫對(duì)砂土內(nèi)摩擦角及粘聚力的變化影響;最后基于Bingham模型建立改良砂土的流變方程。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:(1)對(duì)八組塑流狀態(tài)滿足要求的改良砂土進(jìn)行流變?cè)囼?yàn),在0.05MPa、0.10MPa、0.15MPa、0.20MPa四種壓力狀態(tài)下測(cè)量砂土的流變參數(shù)�？偨Y(jié)了剪切應(yīng)力、表觀粘度、屈服應(yīng)力和塑性粘度四個(gè)參數(shù)隨配比、圍壓等級(jí)的變化規(guī)律。(2)確定圍壓狀態(tài)下,分析改良砂土的屈服應(yīng)力與塑性粘度變化范圍:Ⅰ類(lèi)泡沫改良砂土屈服應(yīng)力為825.85Pa~5492.3Pa,塑性粘度為295.27Pa?s~1493.7Pa?s。Ⅱ類(lèi)泡沫改良砂土屈服應(yīng)力為930.84~5890.41Pa,塑性粘度為332.79Pa?s~1780.21Pa?s。(3)基于Bingham流體模型,引進(jìn)圍壓系數(shù),當(dāng)τ時(shí),建立了不同圍壓系數(shù)下改良砂土的流變方程。通過(guò)線性回歸擬合,得出Ⅰ類(lèi)泡沫改良砂土屈服應(yīng)力系數(shù)a為1539.3Pa~2514.8Pa,塑性粘度系數(shù)為838.6 Pa?s~1354.1Pa?s;Ⅱ類(lèi)泡沫改良砂土屈服應(yīng)力系數(shù)a為1711.9Pa~2726.1Pa,塑性粘度系數(shù)為1048.6Pa?s~1852.3Pa?s。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U455.43;TU441

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