泥水平衡盾構(gòu)泥水壓力控制

泥水平衡盾構(gòu)泥水壓力控制問題1.泥水平衡盾構(gòu)的工作原理（1）泥水盾構(gòu)是將一定濃度的泥漿，泵入泥水盾構(gòu)的泥水室中，隨著刀盤切下來的土渣和地下水順著刀槽流入開挖室中，泥水室中的泥漿濃度和壓力逐漸增大，并平衡于開挖面的泥土壓和水壓，在開挖面上形成泥膜或泥水壓形成的滲透壁，對開挖面形成穩(wěn)定挖掘。（2）泥水平衡理論中，泥膜的形成是至關(guān)重要的。①泥膜形成的機(jī)理：當(dāng)泥水壓力大于地下水壓力時(shí)，泥水按照達(dá)西定理滲入土壤，形成與土壤間隙成一定比例的懸浮顆粒，在“阻塞”和“架橋”效應(yīng)的作用下，被捕獲并積聚于土壤與泥水的接觸表面，從而形成泥膜。②泥水平衡的產(chǎn)生

隨著時(shí)間的推移，泥膜的厚度不斷增加，滲透抵抗力逐漸增強(qiáng)，泥膜的抵抗力遠(yuǎn)大于正面土壓時(shí)，產(chǎn)生泥水平衡效果，使開挖面保持相對穩(wěn)定。2.泥水平衡的適用范圍

在軟弱的淤泥質(zhì)黏土層、松散的砂土層、砂礫層、卵石砂礫層、沙礫和硬土等地層，尤其適用于地層含水量大、上方有大水體的越江隧道和海底隧道的施工采用泥水平衡式盾構(gòu)。適用的具體地質(zhì)情況：

（1）隧道上方有江、河、湖、海等大水體地層；

（2）由粘性土、砂性土、粉土等多層互層構(gòu)成的地層；

（3）滯水砂層及其他松散地層；

（4）高水壓層和高承壓水地層；

（5）礫石直徑不大但礫石數(shù)量多的地層。3.主要特點(diǎn)（1）在易發(fā)生流沙的地層中能穩(wěn)定開挖面，可在正常大氣壓下施工作業(yè)，無需用氣壓法施工；（2）泥水壓力傳遞速度快而均勻，開挖面平衡土壓力的控制精度高，對周邊開挖土體干擾少，地面沉降量的控制精度高；（3）盾構(gòu)出土由泥水管道輸送，速度快而連續(xù)；減少了電機(jī)車的運(yùn)輸量，施工速度快；（4）刀具、刀盤磨損小，易于長距離盾構(gòu)施工.4.設(shè)備簡介（1）盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)（2）掘進(jìn)管理系統(tǒng)（中央控制室）（3）泥水處理系統(tǒng)（4）泥水輸送系統(tǒng)（5）同步注漿系統(tǒng)5.泥膜形成的基本條件

（1）最大粒徑

滲透系數(shù)與泥水最大粒徑相匹配，超過一定粒徑不能形成泥膜。

（2）顆粒級(jí)配

顆粒分布對泥膜形成有很大影響

（3）泥水濃度

提高泥水濃度會(huì)使泥水屈服值升高，同時(shí)也加強(qiáng)了泥膜的穩(wěn)定性。

（4）泥水壓力

在高質(zhì)量泥水條件下，增加泥水壓力能提高開挖面的穩(wěn)定。6.掘進(jìn)主要參數(shù)的設(shè)定

（1）切口水壓的設(shè)定

切口泥水壓力應(yīng)介于理論計(jì)算值上下限之間，并根據(jù)地表建筑物的情況和地質(zhì)條件做適當(dāng)調(diào)整。①切口水壓上限值的計(jì)算Pfu=P1+P2+P3