土压平衡盾构的渣土改良

1、土压平衡盾构的渣土改良建筑工程学院 马超77习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学:粘土是由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成，有 些成岩作用也会产生粘土。黏性土层切下的土砂 比原地层强度低，具有塑性流动性，土仓内的土 砂具有一定压力，以便与开挖面的水压力和土压 力相抗衡:如土室内土砂过多，黏性土会压密固化，需注入外加剂并搅拌，提高土体流塑性，确保渣土顺利排放5432卜螺旋输送机;2推进液压缸;3密封仓土压力；4 开挖而土压力；5开挖而水压力砂性7:砂性土和砂砾土的内摩擦角大，土的摩擦阻力大，难以获得

2、好的流动性，地层渗透系数大，仅靠土仓和螺旋输送机内的压缩效应不可能完全止习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学砂性7:在开挖面活土仓内注入外加剂和加装搅拌棒进行 强行搅拌，让开挖土具有流动性和止水性习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学7III渣土改良就是通过盾构配置的专用装置向刀盘 面，土仓内或螺旋输送机内注入水、泡沫、膨润 土、高

3、分子聚合物等添加剂，利用刀盘的旋转搅 拌、土仓搅拌装置搅拌或者螺旋输送机旋转搅拌 使添加剂与土渣混合，使盾构切削下来的渣土具 有好的流塑性、合适的稠度、较低的透水性和较习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学小的摩阻力习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学冒 iHhi Hi习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学防wmii习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学习题答案网http:/www. jiexi360. c

4、n北京工业大学加强盾构掘进 时地质预测和 泥土管理，密切注意开挖 面的地质情况 和刀盘的工作 状态增加刀盘前部 中心部位泡沫 注入量并选择 较大的泡沫注 入比例，减少 渣土的粘附性 降低泥饼产生 的几率在螺旋输送机 内加入泡沫， 以增加渣土的 流动性，利于 渣土的排除采用人工处理 的方式清 除泥饼习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学压为仓体塑性流动状态习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学不易固结排水不透水性塑流状态当推力通过隔板传 递到土舱内时，如 果土舱内土体迅

5、速 排水固结，就会在 压力舱内形成固结“ 土饼”，土水分离会 影响压力舱内土体 的循坏和排土流塑状态可保证土 体受到挤压时向螺 旋输送机内发生塑 性流动，而顺利完 成排土，就是所谓 的“挤才膏”效应 J 只有压力舱的土体 具有足够的不透水 性，才能保证维持 开挖面上的水压力 ，同时也能防止排 上口发生“喷涌现2习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学纤维类多糖类负离

6、子类高吸水性树脂Q表面活性材料矿物类复合添加剂习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学7:矿物类添加剂（也称泥材），主要包括膨润土、 粘土、陶土等天然矿物。目的是补充土体的微、 细粒组分，使土体的内摩擦角变小，提高土体的 流动性和止水性。矿物类添加剂主要是泥浆的形系数等确定式，其浓度和注入量根据开挖土的级配、不均匀矿物类添顾:膨润土又名膨土岩、斑脱岩，有时也称白泥，主 要是由蒙脱石类矿物组成的粘土。呈油脂光泽、 蜡状光泽或土状光泽，贝壳状或锯齿状断口习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学高吸水性树脂7:高吸水性树脂的用料是高分子类、不溶

7、性聚合物 的高吸水性树脂，这种材料吸水而不溶于水，可防止高水压地层的地下水喷出，树脂填充砂土的 颗粒空隙，提高土体的流动性纤维类多糖类負膏孑类7:此材料是粘稠性的高分子类水溶性聚合物，此类 添加剂可以把砂颗粒间隙中的自由水挤走。负离 子类乳胶添加剂可在砂颗粒与水之间形成絮状凝 聚物，使其发生粘结，可以减小内摩擦角，提咼流动性习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学37:表面活性材料是特殊气泡剂，也有在特殊气泡剂 中添加高分子类水溶性聚合物的气泡添加剂。这 种气泡添加剂是典型的气一液二相系，其90% 以上为空气，不足10%为发泡剂溶液；而发泡 剂溶液90%99%为水，

8、其余为发泡剂。7:水是最普通的添加剂，向高粘性渣土中注水，可在增加其流动性的同时，降低其粘着力，防止掘削土附着于刀头或土舱内壁上形成泥饼O习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学复合场力复合膨润土 近年来两种E舂 从是了外观：浅色粉末特点及作用；己加入 化学添加剂的膨润土。容易使用，通常无需考 虑添加其他助剂。能够 保障孔道畅通和稳固， 在粘土和页岩层中能形 成有效的滤饼层，对沙 层和松散的地层条件.效果尤为突出。建议用量：每立方米 水加10/7公斤。I沫和膨润土 用，并取得注 FIB:根据添加剂的特性和掘削地层的性状，发展了两Fi-畦桝ifOIMEWk师斶水也#f

9、t枫训册顺BlH馳懈慵好CMCm.mB* H *无删tOtH触酬赠1酬w.飆*n剛&Mil林朋|g|MKtimt#赭赭桶娥Hftti1常用添加前的簸习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学泡沐的作用IfiM空气9YTTTV1憎水基水1亲水基单体形式I土两性禺子丰妄孑个体組含形式取重亲水銷构:泡沫是发泡液（表面活性剂）和压缩空气经过发 泡装置产生的，作为发泡液的主要成分表面活性 剂是由聚合而成的长链分子构成的，含有憎水基 和亲水基.如图所示：:水的表面覆盖了一层表面活性剂，其憎水基与空an:表面张力减

10、小习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学气接触，从而减小了水的表面张力。如图所示习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学:吸附性:当表面活性剂加入液体中，他吸附在固体-液体、液体-气体和不同液体分界面上，如图所示表面活性剂9QQQQ00000KL-_ - 一 一TTn T t / /液体憎水性固体表面活性剂_气体6666666666 液体习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大

11、学7泡沫的作用原理:润滑作用:表面张力的减小增加了润滑作用，由于结合水的流动使得原先被结合水束缚的土颗粒可以自由流 动，如图所示泡沐的作用IfiM7:静电排斥作用，使得由静电力结合的土粒分开:表面活性剂吸附在土体内的微小裂缝的表面，增 加裂缝的深度，减弱微小裂缝愈合的能力，增强扩散能力，并使得土颗粒带有相同的电荷而相互 排斥排斥力11-lB BlIihmiw习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学膨润土泥浆的作用原理泡沐的作用IfiM:加入泡沫的混合土体的密实度有较大的变化，泡 沫置换了渣土中的一部分土颗粒和水分，使得混 合土体密度减小，减小了颗粒之间的接触，气泡

12、起到一定的润滑作用，降低了接触面的粗糙度， 使摩擦系数降低:泡沫混合土具有一定的弹性，能维持土舱内必要的土压，并使其均匀变化防止邑孩大的起伏o 土颗粒 o气泡:膨润土是以蒙脱石为主要成分的非金属粘土类矿 物，蒙脱石含量占到30% 80 %。:膨润土由于具有吸湿膨胀性、低渗性、高吸附性 及良好的自封闭性能习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学73膨润土泥浆的作用原理:蒙脱石是含水的层状铝硅酸盐，其晶体结构由两个硅氧四面体晶片中夹一个铝（镁）氧（氢氧）八面体晶片组成，属2:1型层状硅酸盐矿物，其微观结构可以如图所示习题答案网http:/www. jiexi360. c

13、n北京工业大学膨润土泥浆的廊原理:颗粒的单位晶层中存在极弱的键，钠离子本身半 径小，离子价低，水很容易进入单位晶层间，引 起晶格膨胀，吸水后形成一道不透水的防渗层。 膨润土自身吸水结构发生变化的过程见图所示。膨润土泥膜分散结构b絮凝结构c胶结结构习题答案徑I北京工业大学7:膨润土在水化时，钠离子连接各层薄片，同时挤 占与之接触的土颗粒之间的孔隙，积聚于土壤与 泥水的接触表面，形成不透水的可塑性胶体，从 而形成泥膜。高分了聚合物的作用原理当可溶聚合物或部分可溶聚合物加入混合土体 中，聚合物因吸水而膨胀，使得混合土体变得 “干燥”，防止发生喷涌。高分子聚合物I咧隙理:连接混合土中的微小颗粒，增强掌子面附近土体水的粘性，从而降低土体的渗透性，女口CMC等, 其作用原理如图所示,习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学7习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学7习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学实际应用的效果如图所示。习题答案网http:/www. jiexi360. cn北京工业大学73高分了聚合物的作用原理:润滑混合土体并在螺旋输送机帮助形成“塞子”, 使渣土顺利排出阻止或减小土体与掌子面