土压平衡盾构施工中泡沫改良砾砂土的试验研究
本文选题：土压平衡盾构 切入点：气液比 出处：《隧道建设》2017年05期
【摘要】：为了解决土压平衡盾构在砾砂土地层掘进过程中,土体塑流性差、刀盘及螺旋输送机磨损严重和开挖面平衡不易保持等问题,通过自制泡沫发生器发泡,对砾砂土地层的泡沫改良技术进行室内试验研究,分析气液比、含水率和泡沫掺量对塑流性的影响和改良前后土样的渗透系数的变化规律,得出泡沫发生器气液比在30∶1~55∶1、含水率为5%~12.5%、泡沫掺量为20%~40%时,土体具有较好的塑流性,泡沫的"轴承效应"和泡沫剂中表面活性剂的亲水基团与水、砾砂土颗粒形成的氢键是塑流性提高的根本原因;使用泡沫剂改良砾砂土后,渗透系数大幅降低,掺泡沫后在280 min内渗透系数随时间变化较小,能达到10~(-5)cm/s,泡沫剂溶液中高分子化合物的联结和液桥力是土样具有堵水作用的原因。
[Abstract]:In order to solve the problems such as poor plastic flow of soil, serious wear of cutter head and screw conveyor, and difficult to maintain the balance of excavated surface during the excavation of gravel sand stratum by soil pressure balance shield, the foam generator made by ourselves foamed,In this paper, the foam improvement technology of gravel sand stratum is studied in laboratory, and the influence of gas-liquid ratio, moisture content and foam content on the plastic fluidity and the change law of permeability coefficient of soil sample before and after the improvement are analyzed.The results show that when the gas-liquid ratio of foam generator is 30: 1 / 55: 1, the water content is 5% and 12.5%, and the foam content is 20 ~ 40, the soil has better plastic flow, the "bearing effect" of foam and the hydrophilic group and water of surfactant in foam agent.The hydrogen bond formed by gravel sand particles is the fundamental reason for the improvement of plastic flow, the permeability coefficient of gravel sand improved by foaming agent decreases significantly, and the permeability coefficient changes little with time after foaming.It is found that the bonding and bridging force of polymer compounds in foam solution are the reasons for the water shutoff of soil samples.
【作者单位】： 陕西铁路工程职业技术学院;陕西省高性能混凝土工程实验室;中铁一局集团有限公司;中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司;
【基金】：渭南市基础研究人才工程基金(2015KYJ-3-3) 陕西省高性能混凝土工程实验室专项科研基金(G2015-04)
【分类号】：U455.43
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 钟毅;杨龙才;房师涛;张润来;;砂卵石地层的土压平衡盾构施工土体改良试验研究[J];华东交通大学学报;2015年06期
2 D.Martinelli;D.Peila;E.Campa;;Feasibility study of tar sands conditioning for earth pressure balance tunnelling[J];Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering;2015年06期
3 邱煈;杨新安;唐卓华;李亚翠;;富水砂层土压平衡盾构施工渣土改良试验[J];同济大学学报(自然科学版);2015年11期
4 晏启祥;郑代靖;何川;耿萍;杨拯;;富水砂卵石地层地铁盾构施工若干问题及对策[J];地下空间与工程学报;2015年03期
5 许有俊;文中坤;闫履顺;白雪光;董素芬;;土压平衡矩形顶管施工土体改良泡沫剂试验研究[J];铁道建筑;2015年03期
6 史晓婉;许永和;;用于盾构施工的泡沫材料优化设计[J];建筑施工;2014年04期
7 姜厚停;龚秋明;杜修力;;卵石地层土压平衡盾构施工土体改良试验研究[J];岩土工程学报;2013年02期
8 闫鑫;龚秋明;姜厚停;;土压平衡盾构施工中泡沫改良砂土的试验研究[J];地下空间与工程学报;2010年03期
9 汪国锋;;北京地铁十号线土压平衡盾构土体改良技术应用研究[J];现代隧道技术;2009年04期
10 魏康林;;土压平衡盾构施工中泡沫和膨润土改良土体的微观机理分析[J];现代隧道技术;2007年01期
相关博士学位论文 前1条
1 乔国刚;土压平衡盾构用新型发泡剂的开发与泡沫改良土体研究[D];中国矿业大学（北京）;2009年
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 彭磊;何文敏;畅亚文;张继宏;王闯;赵珀;;土压平衡盾构施工中泡沫改良砾砂土的试验研究[J];隧道建设;2017年05期
2 彭智佳;;地铁工程土压平衡式盾构施工技术研究[J];低碳世界;2017年14期
3 姚志刚;郭建宁;方勇;全雪勇;;强透水砂卵石地层泥水盾构掌子面塌方处理措施研究[J];施工技术;2017年08期
4 钟小春;朱超;槐荣国;夏志刚;王敏;;高渗透地层土压盾构渣土改良试验研究[J];河南科学;2017年03期
5 史海波;;富水砂层渣土改良技术的应用[J];建筑施工;2017年03期
6 张东;崔海涛;;盾构机在地铁隧道接收端洞内脱壳解体技术研究[J];市政技术;2017年02期
7 申兴柱;高锋;王帆;王士民;;土压平衡盾构穿越透水砾砂层渣土改良试验研究[J];铁道标准设计;2017年04期
8 黎申升;;对地铁盾构施工的相关技术进行探讨[J];科技展望;2017年05期
9 杜修力;张佩;金浏;张仁波;;基于分形理论的北京地区砂砾石地层细观建模[J];岩石力学与工程学报;2017年02期
10 汪辉武;郭建宁;戴兵;方勇;;强透水砂卵石地层泥水盾构带压与常压进仓技术[J];施工技术;2017年01期
相关博士学位论文 前1条
1 江华;北京典型砂卵石地层土压平衡盾构适应性研究[D];中国矿业大学(北京);2012年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 宁士亮;;富水砂层盾构渣土改良技术[J];铁道建筑技术;2014年03期
2 胡长明;崔耀;王雪艳;贡少瑞;张文萃;;土压平衡盾构施工穿越砂层渣土改良试验研究[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2013年06期
3 王春河;张顶立;;无水砂卵石盾构施工分区注入式渣土改良技术[J];铁道建筑技术;2013年04期
4 李小峰;;盾构用泡沫性能的试验研究[J];中国新技术新产品;2013年06期
5 姜厚停;龚秋明;杜修力;;卵石地层土压平衡盾构施工土体改良试验研究[J];岩土工程学报;2013年02期
6 贺斯进;;黄土盾构隧道膨润土泥浆渣土改良技术研究[J];隧道建设;2012年04期
7 张立泉;;西安地铁全断面无水砂层盾构施工技术[J];铁道建筑技术;2012年07期
8 徐鹏程;张涛;郑瑞兵;;无水砂卵石地层盾构刀具磨损状态和规律的技术研究[J];建设机械技术与管理;2012年02期
9 刘永勤;金淮;高涛;钟巧荣;;北京地铁九号线沿线卵石地层特性研究[J];工程勘察;2011年08期
10 郭胜忠;;全断面砂砾地层盾构法施工土体改良技术[J];都市快轨交通;2011年02期
相关博士学位论文 前1条
1 何开胜;结构性粘土的微观变形机理和弹粘塑损伤模型研究[D];南京水利科学研究院;2001年
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 何力;大直径土压平衡盾构机[J];工程机械与维修;2001年04期
2 张国京 ,戴燕超;国产首台土压平衡盾构机:京盾一号[J];建设科技;2005年01期
3 黄迎燕;郭树涵;;献给世博会的中国骄傲 上海隧道股份研制成功国内最大直径土压平衡盾构机[J];装备制造;2008年08期
4 王薇奇;;国产土压平衡盾构机的先行者 863盾构机“先行号”[J];工程机械与维修;2009年05期
5 曹铭;王文莉;;土压平衡盾构机主体部分介绍[J];中国新技术新产品;2011年17期
6 毛三华;;土压平衡盾构机单刃滚刀修复工艺[J];工程机械与维修;2012年06期
7 郑杨锐;林世友;;土压平衡盾构机泡沫系统的研制[J];隧道建设;2012年04期
8 郭玉海;王梦恕;张照煌;王磊;;土压平衡盾构反扭矩的分析和计算[J];岩土力学;2013年05期
9 陆明;两用土压平衡盾构准备开始施工[J];地下工程与隧道;1997年03期
10 刘仁鹏,刘万京;土压平衡盾构技术浅谈[J];工程机械;2000年08期
相关会议论文 前10条
1 姜厚停;闫鑫;龚秋明;;土压平衡盾构施工中泡沫改良圆砾地层试验研究[A];中国土木工程学会第十三届年会暨隧道及地下工程分会第十五届年会论文集[C];2008年
2 郑仔弟;葛国华;杨超;朱亮;;如何实现土压平衡盾构的快速掘进[A];2011中国盾构技术学术研讨会论文集[C];2011年
3 朱伟;张明晶;张志允;;土压平衡盾构气泡发泡剂的试验研究[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集（下册）[C];2003年
4 郭彩霞;耿富林;胡友递;;浅析土压平衡盾构机在无水大粒径卵砾石地层常压开舱施工关键技术[A];中国土木工程学会第十五届年会暨隧道及地下工程分会第十七届年会论文集[C];2012年
5 王京磊;郑仔弟;方依文;刁春仁;;土压平衡盾构机无轴螺旋叶片对接方法探讨[A];2011中国盾构技术学术研讨会论文集[C];2011年
6 张映根;;土压平衡盾构在粘土、砂土地层中的掘进控制[A];中国土木工程学会第十一届、隧道及地下工程分会第十三届年会论文集[C];2004年
7 叶康慨;王延民;;土压平衡盾构施工土压力的确定[A];城市地下空间开发与地下工程施工技术高层论坛论文集[C];2004年
8 王明胜;;土压平衡盾构穿越珠江关健性施工技术[A];中国中铁隧道集团2007年水底隧道专题技术交流大会论文集[C];2007年
9 张士民;;土压平衡盾构机的维护保养[A];第二届隧道掘进机（盾构、TBM）专业委员会第一次学术研讨会暨中铁隧道集团城市盾构项目管理、施工技术、设备维保交流会论文集[C];2011年
10 张友伟;;宁波地铁土压平衡盾构施工关键技术[A];第二届隧道掘进机（盾构、TBM）专业委员会第一次学术研讨会暨中铁隧道集团城市盾构项目管理、施工技术、设备维保交流会论文集[C];2011年
相关重要报纸文章 前6条
1 通讯员 向奇志 麻成标;重工集团“复合式土压平衡盾构研制及其应用”项目通过科技成果鉴定[N];中国铁道建筑报;2011年
2 付毅飞;国产地铁土压平衡盾构实现产业化[N];科技日报;2006年
3 张学民;我国首台复合式土压平衡盾构机问世[N];中国经济导报;2008年
4 本报记者 石峰 通讯员 向奇志;首台国产土压平衡盾构贯通湘江[N];中国工业报;2012年
5 记者 常文征邋通讯员 付新慧;洛阳：国家“863”计划独中三元[N];河南日报;2007年
6 本报记者 刘艳 通讯员 史一宏;建地铁的“大家伙”来啦[N];厦门日报;2014年
相关博士学位论文 前5条
1 羌培;超大直径土压平衡盾构最佳施工参数匹配研究[D];上海大学;2015年
2 乔国刚;土压平衡盾构用新型发泡剂的开发与泡沫改良土体研究[D];中国矿业大学（北京）;2009年
3 刘畅;土压平衡盾构密封舱压力控制的关键技术研究[D];大连理工大学;2012年
4 邓孔书;土压平衡盾构推进系统特性及布局优化设计研究[D];清华大学;2010年
5 郭玉海;大直径土压平衡盾构引起的地表变形及掘进控制技术研究[D];北京交通大学;2014年
相关硕士学位论文 前10条
1 刘志晟;南昌地铁1号线土压平衡盾构施工沉降控制关键技术研究[D];南昌大学;2015年
2 苑庆韦;南水北调东干渠某标段土压平衡盾构施工关键技术研究[D];北京工业大学;2015年
3 陈伟;土压平衡盾构施工的风险管理[D];东南大学;2015年
4 朱自鹏;砂卵石地层高水压条件下土压平衡盾构防喷涌研究[D];北京交通大学;2016年
5 李周男;小直径土压平衡盾构机关键部件设计[D];石家庄铁道大学;2016年
6 周尚荣;砂砾地层土压平衡盾构施工地表沉降分析与控制[D];中南大学;2010年
7 陈亮;基于动力学的土压平衡盾构减速器齿轮传动系统可靠性评估及参数优化设计[D];重庆大学;2011年
8 赵东杰;新型土压平衡盾构用泥浆研究[D];中国地质大学(北京);2012年
9 刘大鹏;新型泡沫对土压平衡盾构土体改良作用评价[D];中国地质大学(北京);2012年
10 晏胜荣;大直径土压平衡盾构下穿圭塘河风险分析及施工技术研究[D];中南大学;2013年
，本文编号：1727855
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/1727855.html
