新型泥浆对土压平衡盾构土体改良作用评价

论文摘要

随着近年地铁在城市发展中的作用提高,越来越多的城市进行地铁修建规划。盾构施工是地铁施工中普遍采用的方法,土压平衡盾构以其独特的优势己广泛应用于世界各地的隧道施工中。土压平衡盾构施工能否顺利进行的关键技术之一就是土体改良技术,即在土体中加入改良剂使得土体达到理想的“塑性流动状态”,从而满足施工要求,主要采用改良剂有膨润土泥浆、泡沫和泡沫泥浆。本文主要目的是对新型泥浆改良剂进行评定。通过室内搅拌试验、滑板试验、提桶试验、塌落度试验对新型泥浆改良不同土体进行效果评价,定量分析最优改良效果。结合地铁十号线盾构施工,在部分标段采用新型改良剂进行盾构施工,分析新型泥浆在实际工程中对施工的影响,并综合分析得到相关结论:(1)通过对实际盾构施工原理的研究,设计模拟盾构机的工作进行过程进行室内试验,利用相关参数定量分析新型泥浆改良不同土体最优效果。(2)在新型泥浆改良试验的基础上,采用普通泥浆对不同土体进行土体改良,并对改良效果进行评价。综合分析新型泥浆与普通泥浆在改良土体时的区别。(3)结合地铁十号线部分标段施工,处理现场试验数据,验证室内试验设计的合理性以及准确性,并对新型泥浆在土压平衡盾构施工中改良土体作用效果进行评定。本次课题将新型泥浆与土压平衡盾构施工相结合,定量分析了新型泥浆改良对不同土体改良的效果以及对工程施工的影响。不仅对以后提高土压平衡盾构施工工程进度,降低工程造价有决定性的作用,而且使改良效果的评价直接在实验室内实现,避免了现场施工的盲目性,对实际施工具有指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 土压平衡盾构的发展现状和工作原理
• 1.1.1 发展现状
• 1.1.2 工作原理
• 1.2 土体改良技术
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 土体改良技术研究现状
• 1.3.2 土体改良剂与土体的适用性研究现状
• 1.3.3 改良土体的评价体系研究现状
• 1.4 本文研究的目的及意义
• 1.5 本文开展的主要工作
• 1.5.1 理论分析
• 1.5.2 试验研究
• 第2章 土体改良的理论基础
• 2.1 “塑性流动状态”理论分析
• 2.2 盾构开挖土体特性分析及与改良剂的适用性分析
• 2.2.1 卵石圆砾地层特性分析及与改良剂的适用性分析
• 2.2.2 砂土地层特性分析及与改良剂的适用性分析
• 2.2.3 粘土地层特性分析及与改良剂的适用性分析
• 2.3 土压平衡盾构中土体改良剂改良土体的微观机理分析
• 2.3.1 膨润土泥浆改良土体的机理研究
• 第3章 土压平衡盾构土体改良试验设计
• 3.1 试验设计原则及过程
• 3.1.1 设计原则
• 3.1.2 具体试验设计过程简介
• 3.2 土体搅拌试验设计
• 3.2.1 土体搅拌试验设计目的
• 3.2.2 土体搅拌试验设备
• 3.2.3 土体搅拌试验设计步骤
• 3.2.4 土体搅拌试验参数测定
• 3.3 摩擦系数试验设计
• 3.3.1 摩擦系数试验设计目的
• 3.3.2 摩擦系数试验步骤
• 3.4 粘附阻力试验设计
• 3.4.1 粘附阻力试验设计目的
• 3.4.2 粘附阻力试验步骤
• 3.5 塌落度试验设计
• 3.6 土体改良剂的选择
• 3.6.1 新型泥浆
• 3.6.2 普通泥浆
• 3.7 土体的配制
• 3.7.1 土体配制原则
• 3.7.2 土体的制备过程
• 第4章 土体改良试验研究
• 4.1 引言
• 4.2 卵石/圆砾土体改良试验研究
• 4.2.1 改良剂为新型泥浆的试验分析
• 4.2.2 改良剂为普通泥浆的试验分析
• 4.2.3 卵石/圆砾土改良试验结果综合分析
• 4.3 砂土改良试验研究
• 4.3.1 改良剂为新型泥浆的试验分析
• 4.3.3 改良剂为普通泥浆的试验分析
• 4.3.4 砂土改良试验结果综合分析
• 4.4 粘土改良试验研究
• 4.4.1 改良剂为新型泥浆的试验分析
• 4.4.2 改良剂为普通泥浆的试验分析
• 4.4.3 粘土改良试验结果综合分析
• 4.5 土体改良试验综合分析
• 第5章 土体改良现场试验
• 5.1. 概况
• 5.1.1 工程概况
• 5.1.2 工程地质和水文地质概况
• 5.1.3 盾构机类型
• 5.2. 现场试验方案
• 5.2.1 泥浆配置方案
• 5.2.2 现场试验配置
• 5.3.试验数据分析
• 5.3.1 盾构机相关参数分析
• 5.3.2. 沉降观测分析
• 5.4 试验总结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介