泥水盾构泥膜渗透性及其对开挖面稳定性影响

摘要：

泥膜是维持泥水盾构开挖面稳定的关键因素.通过渗透柱试验研究了加压泥浆向砂土渗透、并在砂土表面形成泥膜的行为,获得了泥膜渗透性与时间的关系.结果显示泥水盾构在开挖时,由于刀盘不断切削泥膜,开挖面上只能形成微透水的泥膜;当拼装管片时,刀盘停止转动,开挖面上则会形成难透水的泥膜.建立了在开挖面上设置微透水的泥膜的二维数值模型,通过瞬态渗流分析获得土体孔压的最大值.根据地层孔压计算了失稳区域内的渗透力,获得了不同泥浆压力下在泥膜表面和地层中的分配比例.当有效泥浆压力越大,孔压在泥膜和失稳区以外地层的下降幅度就越大,对维持开挖面稳定的贡献越小.基于极限平衡法,提出了泥水盾构开挖面极限泥浆压力的计算方法,结果显示目前工程中采用的方法高估了开挖面极限泥浆压力.

关键词：泥水盾构、泥浆渗透、泥膜、渗透力、开挖面稳定性

所属期刊栏目：39

分类号：TU432(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51225804,U1234204,41472244;教育部博士点基金项目20120101110027

在线出版日期：2017-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2102-2108