為解決土壓平衡盾構(gòu)在富水礫砂地層中掘進(jìn)時(shí)螺旋輸送機(jī)出口易發(fā)生噴涌的難題,依托昆明地鐵4號(hào)線盾構(gòu)隧道工程,開展富水礫砂地層渣土改良研究。首先通過大型滲透試驗(yàn)評(píng)價(jià)地層的滲透性,然后對(duì)試驗(yàn)段內(nèi)每環(huán)的渣土進(jìn)行坍落度試驗(yàn),分析渣土改良對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)的影響,檢驗(yàn)并評(píng)價(jià)渣土改良的實(shí)際效果,進(jìn)而給出昆明地區(qū)富水礫砂地層的合理改良建議。研究結(jié)果表明:1)昆明地區(qū)礫砂土的坍落度與含水率呈明顯的正相關(guān)關(guān)系,而其滲透系數(shù)隨測(cè)試時(shí)間的增加而降低,在2 h后減小為0; 2)塑流性較好的渣土對(duì)應(yīng)著較低的刀盤轉(zhuǎn)矩、推力和較高的掘進(jìn)速度; 3)通過對(duì)掘進(jìn)參數(shù)的分析可知,坍落度達(dá)到5～10 cm即可滿足施工要求。 

【文章來源】：隧道建設(shè)(中英文). 2020,40(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

小—火盾構(gòu)區(qū)間地質(zhì)縱斷面圖

選取盾構(gòu)右線里程K8+528.3～+542.7作為試驗(yàn)段,盾構(gòu)主要穿越礫砂地層,該區(qū)段內(nèi)的渣土級(jí)配曲線如圖2所示。大于2mm的顆粒占渣土總質(zhì)量的34%～47%,根據(jù)GB50007—2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》[13]中提供的土的工程分類方法,該類渣土屬于典型的礫砂土。盾構(gòu)采用輻板式刀盤,開口率為40%,開挖直徑為6.44m,盾體長(zhǎng)度為8.36m,額定轉(zhuǎn)矩為6700k N·m,最大推力為42550k N。2 渣土改良效果評(píng)價(jià)

渣土改良另一個(gè)重要目的是減小渣土的滲透性,增強(qiáng)其止水性,從而降低螺旋輸送機(jī)發(fā)生噴涌的風(fēng)險(xiǎn)。滲透系數(shù)是評(píng)價(jià)渣土改良效果的一個(gè)重要參數(shù),對(duì)渣土進(jìn)行滲透試驗(yàn),測(cè)試其經(jīng)過渣土改良后的滲透系數(shù)。滲透試驗(yàn)采用自主設(shè)計(jì)的可調(diào)壓常水頭大型滲透儀,對(duì)第79環(huán)和81環(huán)取得的渣土分別進(jìn)行了滲透性測(cè)試(見圖3)。試樣高度為53cm和56cm,上部水頭為12m,試驗(yàn)土樣為盾構(gòu)螺旋輸送機(jī)排出的渣土。改良渣土滲透試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。圖中試樣1為第79環(huán)渣土,試樣2為第81環(huán)渣土。隨著試驗(yàn)的進(jìn)行,渣土中的細(xì)顆粒逐漸被滲流水?dāng)y帶至土樣的底部,滲透系數(shù)隨測(cè)試時(shí)間的增加而降低。2組試樣的滲透系數(shù)變化基本一致,在2h后的滲流量為0,說明在試驗(yàn)水頭作用下,渣土已經(jīng)完全不透水。此外,土樣的初始滲透系數(shù)僅為1.2×10-7m/s,其滲透性完全可以滿足本區(qū)段中盾構(gòu)掘進(jìn)的抗?jié)B性要求。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]富水石英砂礫層盾構(gòu)施工的土體改良試驗(yàn)[J]. 程池浩,廖少明,陳立生,范明星,霍曉波.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(11)
[2]超大直徑土壓盾構(gòu)承壓水砂性地層中土體改良研究[J]. 盧康明.  施工技術(shù). 2018(S1)
[3]盾構(gòu)砂性渣土-泡沫混合物滲透性影響因素研究[J]. 王海波,王樹英,胡欽鑫,劉朋飛.  隧道建設(shè)(中英文). 2018(05)
[4]渣土改良劑對(duì)黏土液塑限影響及機(jī)理分析[J]. 劉朋飛,王樹英,陽軍生,胡欽鑫.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[5]高水壓高滲透砂性地層土壓平衡盾構(gòu)施工渣土改良技術(shù)研究[J]. 葉晨立.  隧道建設(shè)(中英文). 2018(02)
[6]富水砂卵石地層土壓平衡盾構(gòu)隧道碴土改良試驗(yàn)研究[J]. 胡長(zhǎng)明,張延杰,譚博,穆世旭,梅源.  現(xiàn)代隧道技術(shù). 2017(06)
[7]基于渣土改良的土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)特征研究[J]. 肖超,譚立新,夏一夫,吉回照,陽軍生,黎永索.  鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(11)
[8]富水圓礫地層土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)優(yōu)化研究[J]. 楊旸,譚忠盛,彭斌,李建鵬,王冠.  土木工程學(xué)報(bào). 2017(S1)
[9]土壓平衡盾構(gòu)施工中泡沫改良礫砂土的試驗(yàn)研究[J]. 彭磊,何文敏,暢亞文,張繼宏,王闖,趙珀.  隧道建設(shè). 2017(05)
[10]土壓平衡盾構(gòu)穿越透水礫砂層渣土改良試驗(yàn)研究[J]. 申興柱,高鋒,王帆,王士民.  鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2017(04)



本文編號(hào)：3102677