砂卵石地層高水壓條件下土壓平衡盾構(gòu)防噴涌研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市人口的不斷增長(zhǎng)，城市道路交通問(wèn)題日趨惡化，于是人們逐漸加大對(duì)地下空間的開發(fā)與利用，地下軌道交通建設(shè)發(fā)展蓬勃，水下隧道建設(shè)規(guī)模也越來(lái)越大，越來(lái)越多的城市交通急需修建大量的河底、湖底、江底和海底隧道。水下隧道常用盾構(gòu)法施工，當(dāng)盾構(gòu)隧道位于水位以下，洞室圍巖為富水的砂卵石地層，高壓力的水體穿越土艙和螺旋輸送機(jī)形成集中滲流帶動(dòng)土艙內(nèi)的土顆粒一起涌動(dòng)，很可能發(fā)生噴涌現(xiàn)象，施工過(guò)程應(yīng)采取安全有效的防噴涌措施。本文以蘭州地

2、鐵1號(hào)線奧世區(qū)間（下穿黃河）隧道工程為依托，通過(guò)渣土改良試驗(yàn)和數(shù)值模擬，進(jìn)行高水壓下土壓平衡盾構(gòu)防噴涌研究。其主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:
　　(1)綜合分析了土壓平衡盾構(gòu)隧道噴涌研究現(xiàn)狀以及渣土改良機(jī)理，為蘭州地鐵1號(hào)線奧世區(qū)間隧道工程防噴涌研究提供理論基礎(chǔ)，對(duì)奧世區(qū)間砂卵石地層取樣，進(jìn)行級(jí)配分析、松散系數(shù)等分析試驗(yàn)，得到盾構(gòu)施工過(guò)程的地層信息，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)出渣量等信息優(yōu)化注漿系統(tǒng)。
　　(2)測(cè)試分析多種濃度的膨潤(rùn)土泥漿的粘

3、度和比重，確定適用于本次施工的膨潤(rùn)土泥漿的最佳濃度，通過(guò)坍落度試驗(yàn)，分別研究含水率、泡沫、膨潤(rùn)土、泡沫與膨潤(rùn)土混合劑對(duì)砂卵石的流塑性影響，為渣土改良選擇添加劑提供參考。
　　(3)將膨潤(rùn)土泥漿與砂卵石按一定體積比進(jìn)行混合攪拌，通過(guò)模型桶進(jìn)行滲透性試驗(yàn)，得到不同配比渣土的滲透系數(shù)和最大擊穿水壓力值，對(duì)比分析試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)注漿方案進(jìn)行了優(yōu)化。
　　(4)運(yùn)用FLAC3D有限差分軟件，選取奧世區(qū)間隧道工程的多種工況，對(duì)高水壓條件下土