盾构用发泡剂性能评价方法研究

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1、河海大学硕士学位论文盾构用发泡剂性能评价方法研究姓名：郭涛申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：朱伟20050301摘要盾构用发泡剂的使用至今已有20多年的历史，特别是近十年来使用气泡来改良土质的做法日益得到工程届的重视，应用范围和规模越来越大，但是受诸多因素的影响，对气泡添加剂的使用多数停留在凭施工经验的基础上，理论上的研究不够。目前国际上还没有一套明确的规程来检测发泡剂及气泡对土体改良的效果，国外的一些研究机构正积极开展这方面的研究，而国内还没有相关的成果发表。目前，国内盾构隧道所用的各种发泡剂多为国外进口，造价较高，

2、同类发泡剂产品目前多出于研发阶段，未投入使用。因此，面对各类品牌的发泡产品，一套相应的气泡在盾构掘进中的功效评价指标，对承包商合理选择适用于自己的发泡剂产品具有重要意义，对产品开发人员检测自身的产品的性能是一必不可少的工具。针对上述情况，本文进行了以下研究工作：(I)针对土压平衡式盾构，因土性不良造成的各种施工难题，分析提出了适合土压平衡式盾构施工压力舱土体的理想状态——“塑性流动状态”，并对这一状态的各项指标进行了分析；(2)根据气泡自身气液二相体的特点，提出了衡量盾构用气泡性质的指标：稳定性和发泡倍率，并根据室内发泡试验发

3、现影响这两项指标的主要因素为发泡剂溶液的浓度；(3)针对土压平衡式盾构中发泡剂使用的盲目性，对气泡改良土的“塑性流动状态”指标进行了试验，得出气泡稳定性和掺入比是影响改良效果的主要因素；(4)结合本文中的理论和试验分析，提出了土压平衡式盾构用发泡剂性能的评价方法，并通过室内试验和现场试验的对比结果，验证了这一方法的适用性。关键词：土压平衡式盾构土体改良发泡剂评价方法AbstractFoamingagentsinEPBShavebeenemployedformorethan20years．Especially,civilengi

4、neershaveputmoreimportanceonfoamedsoilandthereis13,rapidgrowthinthettseoffoamingagentinEPBSinrecent10years．Assomefactors，theUSeofagentsisaccordingtotheexperienceinengineering，andthereisnotenoughtheoreticalstudy．Now,thereisnoevaluationmethodoffoamagentsinEPBSinthewor

5、ld．Someoverseainstituteshavetakenallactivepartinthestudyoffoamingagentsandfoamedsoil，butthereisnoliteratureaboutfoamingagentsinEPBSinourcountry．Presently,thereisnofoamingagentsinOurcountryanda11foamingagentsinEPBSareforeignproducts，SOthepriceisvery斑gh．fmuningagentsa

6、resovariousthattheevaluationmethodoffoamingagentsinEPBSiscrucial，whichCanhelpthecontractorschooseanappropriatefoamingagent．Accordingly,thispaper’emphasesareplacedintheseunfathomedproblem，andtheworkandresearchhereinafterWaSdone：(1)AimedattheproblemsencounteredinEPBSb

7、ecauseofthebadstateofexcavatedsoil，themechanismsofthoseproblemsarestudiedandthebeststateofexcavatedsoilisputforward．(2)ThefoalnstabilityandexpansionratioareputforwardaccordingtOthecharacteristicoffoamswhicharetwophases：gasandliquid．Andthetestsprovethatthemainfactori

8、n_．f3uencingthefoamstabilityandexpansionratioistheconcentrationofthefoamingagentsolution．(3)AimedattheuseoffoamingagentsinEPBSishit—or-mis