反压条件下泥水盾构开挖面泥膜致密性评价试验.pdf

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1、第30卷第8期2017年8月中国公路学报V01．30No．8ChinaJ．Highw．Transp．Aug·2017文章编号：1001—7372(2017)08—0216-06反压条件下泥水盾构开挖面泥膜致密性评价试验闵凡路1’2，徐静波2，宋航标2，柏煜新2，杜佳(i．河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，江苏南京2．河海大学土木与交通学院，江苏南京210098)芮2210098；摘要：为了准确评价泥水盾构存在反向水压条件下开挖面形成泥膜的致密程度，利用自制的可施加反压的泥浆渗透装置，开展6组

2、不同压力条件下的泥浆渗透试验，通过测试试验过程中的滤水量和地层孔压的变化，以及形成泥膜的厚度和含水量，计算泥膜渗透系数、干密度及有效泥浆压力转化率等指标，分析有、无反压条件下泥膜的致密程度差异及其形成机理。研究结果表明，反压的存在降低了有效泥浆压力转化率，使得形成的泥膜孔隙比和渗透系数更大，干密度更小，即泥膜结构更为疏松；采用滤水量与泥膜体积的比值较单独采用滤水量可以更准确地评价泥膜的致密程度，其比值越大表示单位体积的泥膜内含有的土颗粒越多，泥膜结构越致密。研究结果对实际工程中泥膜质量的评价及开挖面稳

3、定性分析有重要意义。关键词：盾构隧道；泥膜致密性评价；泥浆渗透试验；泥水盾构；泥膜；反压中图分类号：U455．43文献标志码：AEvaluatingTestonCompactnessofFilterCakesofExcavationFaceinSlurryShieldUnderReverseWaterPressureMINFan—lul’2，XUJing—b02，SONGHang—bia02，BAIYu—xin2，DUJia—rui2(1．KeyLaboratoryofGeomechanicsandE

4、mbankmentEngineeringofMinistryofEducation，HohaiUniversity，Nanjing210098，Jiangsu，China；2．SchoolofCivilandTransportationEngineering，HohaiUniversity，Naming210098，Jiangsu，China)Abstract：Inordertoaccuratelyevaluatethecompactnessoffiltercakesformedonexcavatio

5、nfaceinslurryshieldunderreversewaterpressure，aslurryinfiltrationapparatusavailabletoapplyreversewaterpressurewasusedtocarryoutsixgroupsofslurryinfiltrationtestsunderdifferentpressureconditions．Accordingtomeasuringchangesofdischargedwateryieldandporewate

6、rpressureinthestratumandrecordingthethicknessandwatercontentoffiltercakes，aseriesofindexesincludingthecoefficientofslurryinfiltration，drydensityoffiltercakesandtheeffectiveconversionrateofslurrypressurewerecalculated．Thedifferencesofthecompactnessoffilt

7、ercakesunderdifferentpressureconditionsandformationmechanismwereanalyzed．Theresultsindicatethattheconversionrateofeffectiveslurrypressuredecreases，resultingfromtheexistingofreversewaterpressure．Hence，thevoidratioandpermeabilitycoefficientoffiltercakesbe

8、comelargerbutthedrydensityissmaller．Itindicatesthatthestructureoffiltercakesis收稿日期：基金项目：作者简介：2017——03——25国家重点基础研究发展计划(“九七三”计划)项目(2015CB057803)；国家自然科学基金项目(51408191)；中央高校基本科研业务费专项资金项目(2015806014)闵凡路(1985一)，男，山东滕州人，副教授，工学博士，E—mail：m