泥水盾构技术7.4节泥浆控制及盾构掘进

1泥浆控制 　　在泥水加压式盾构法中，泥浆的物理性质及泥浆压力的控制是最重要的因素。在切削面，由适当的泥浆压力形成了泥膜并正常地控制了泥浆的性质，同时开挖面得到了稳定。在开始操作之前，根据对泥浆的试验，改进了一种标准的泥浆性质以及控制。 　　确 定泥浆物理性质的实验包括流变试验、沉淀试验以及形成泥膜的试验。要量测固体颗粒的密度、泥浆密度、屈伏应力、塑性粘滞度、颗粒大小的分布以及土壤颗粒的 特定表面。通过沉淀试验来量测细颗粒的凝聚程度。根据这两种结果建立起密度的范围以后，运用模型仪器再作导向泥膜试验以及渗透试验。作试验模型用的试验土 壤必须具有与现场土壤同样的颗粒大小的分布以及同样的渗透率，泥浆被放到试验土壤中去，并通过调节器使之保证恒定压力，然后对泥浆的渗透体积予以测定。 　　正常的密度不仅可以起到形成泥膜的作用，而且亦影响到泥膜的渗透率，试验结果见图146。当使用正常的泥浆并且泥浆压力足够高时，能形成带有高密度及低渗透系数的泥膜。 图146  冰川町粘土泥浆的渗透试验   　　2盾构掘进施工 　　 隧 道推进开始于1月末，至同年6月24日已完成了548环，掘进率见图147。作为覆土深度的函数，初步有效泥浆压力为0.17MPa，期望最大达到 0.3MPa。对开始的50m来说，平均推进速率为3环/d，但是在隧道已有足够长度以放置全部备用设备以后，则推进速度增加到6环/d，平均推进速度是 110m/mon。安全和可靠性被认为较之开挖速度更为重要。开挖工作进行得很顺利，甚至在含有饱和地下水的砂层内，仍无需用化学注浆；在开挖面没有发生 过崩塌。 图147  实际进展及弃土重量的幅度   　　仅有几毫米的地面沉降，对邻近的任何构筑物没有产生坏的影响，当盾构于晚间直接从民房之下通过时，居民没有任何抱怨。 　　盾构推进所需的千斤顶压力低于气压盾构所需的千斤顶压力，其原因是低摩擦，因为盾构的壳板已由泥浆润滑了。管片环按正常的允许差进行拼装，具有正确的圆形。 　　控制开挖的方法如下：在电视屏幕上显示出来的泥浆重量图是非常有价值的。水平轴以上及以下的虚线是2σ的统计值，如果此值在这个幅度之内，则切削面就判断为稳定的。  通过实践证实这种控制法的结果远较那些用探测机械从开挖面崩塌所取得的结果要可靠得多。 　　盾构于同年10月1日顺利地到达接收井。