砂卵石地层新型渣土改良材料的开发与试验研究
发布时间：2020-12-28 02:48
渣土改良是保障土压平衡盾构施工顺利进行的关键技术之一,对于砂卵石地层施工过程中常遇到的刀盘扭矩大、积仓以及喷涌等施工难题,目前仍没有很好的渣土改良解决方案。开发适用于砂卵石地层的新型渣土改良材料对于拓宽土压平衡盾构工法的地层适应性具有重要意义。本文通过理论分析、室内实验以及现场验证的方式开展新型渣土改良剂配方研制工作,主要研究成果如下:（1）提出了一套泡沫析液半衰期测试方法和泡沫剂原液性能评价指标,研究了泡沫稳定性影响因素、商用泡沫剂性能特征,并确定了自制泡沫剂性能优选指标和评价方法。（2）研制了6种不同稳定性的泡沫剂配方,其半衰期介于10-60min,并得出冬季施工时可以通过往配方中复配二乙二醇丁醚来降低泡沫剂原液的克拉夫特点。对比分析了自制泡沫剂与商用泡沫剂原液在发泡性能、酸碱盐耐受性以及耐低温效果,验证了自制泡沫剂综合性能的优异性。（3）研究了泡沫参数对砂卵石改良效果的影响规律性特征,总结了不同泡沫参数对砂卵石土体流塑性、渗透性和剪切强度的改良效果,得出“高稳定性、中等发泡倍率和注入比”下的泡沫对砂卵石的综合改良效果较佳。（4）研制了一种新型高分子触变型泥浆材料,提出采用A/B液...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：171 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
区间里程及主要工程结构示意图
图6-1区间里程及主要工程结构示意图根据现场勘查报告,该盾构区间段埋深7.342~21.679 m,根据隧道开挖面地层情况,如图6-3所示,该盾构区间自始发站依次穿越卵石⑤-卵石⑦复合地层、粉细砂④-卵石⑦复合地层、卵石⑨-卵石⑦复合地层、全断面卵石⑤地层以及砂性粉土层②后到达研究区间段的盾构接收井。另外,地下水勘测结果,该盾构开挖区域内的地下水位埋深介于24.40~29.70 m之间,稳定水位标高为12.15~19.27 m,对应的含水层主要为卵石⑦层及其以下地层。自始发开始逐渐进入水位以下,后又钻出地下水位,隧道管片底面进入地下水位以下最深约4m。
根据现场对开挖地层中各颗粒组分统计情况可知,开挖地层中的卵石⑦、卵石⑤占比最大,分别为55.49%、18.73%(如图6-4),其对应的开挖地层岩性、地层力学性质如表6-2、表6-3所示。图6-4施工段开挖地层组分占比统计
【参考文献】：
期刊论文
[1]哈尔滨地区富水砂层盾构施工的渣土改良技术研究[J]. 范欣荣,丁彦杰. 建筑施工. 2019(09)
[2]絮凝-带式压滤技术在泥水盾构隧道泥浆处理中的应用[J]. 刘四进. 铁道建筑技术. 2019(06)
[3]砂卵石地层土压平衡盾构施工渣土改良试验[J]. 张润来,宫全美,周顺华,钟毅. 同济大学学报(自然科学版). 2019(05)
[4]泥水平衡盾构用海水泥浆的改性试验研究[J]. 杨振兴,陈健,孙振川,游永锋,周建军,吕乾乾. 岩土力学. 2020(02)
[5]海水环境下盾构泥浆性能试验研究[J]. 吕乾乾,孙振川,杨振兴,陈瑞祥,张兵. 隧道建设(中英文). 2019(02)
[6]继往开来,不断推动城轨交通更高水平发展[J]. 包叙定. 都市快轨交通. 2019(01)
[7]2018年世界城市轨道交通运营统计与分析[J]. 韩宝明,代位,张红健. 都市快轨交通. 2019(01)
[8]复合式土压平衡盾构施工渣土改良试验[J]. 李万林. 山东交通科技. 2018(06)
[9]富水石英砂砾层盾构施工的土体改良试验[J]. 程池浩,廖少明,陈立生,范明星,霍晓波. 上海交通大学学报. 2018(11)
[10]降低盾构刀具磨损的泥浆添加剂应用试验研究[J]. 魏林春,林朋皓,乌效鸣,王超. 中国市政工程. 2018(05)
博士论文
[1]北京无水砂卵石地层盾构刀具磨损机理及评价方法研究[D]. 魏英杰.中国地质大学(北京) 2019
[2]兰州地铁低含砂率强渗透性砂卵石降低土压平衡盾构扭矩及防喷涌研究[D]. 张淑朝.北京交通大学 2018
[3]北京典型砂卵石地层土压平衡盾构适应性研究[D]. 江华.中国矿业大学(北京) 2012
[4]北京砂卵石地层土压平衡盾构土体改良技术试验研究[D]. 汪国锋.中国地质大学（北京） 2011
[5]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]. 乔国刚.中国矿业大学（北京） 2009
[6]泡沫复合驱模拟体系的表面性质及泡沫性能研究[D]. 王晓春.中国科学院研究生院（理化技术研究所） 2008
[7]阴—非离子型表面活性剂的合成与理化性能研究[D]. 王显光.中国科学院研究生院（理化技术研究所） 2007
硕士论文
[1]盾构渣土改良用膨润土泥浆试验分析[D]. 于有强.沈阳工业大学 2019
[2]泥水盾构绿色泥浆配制及其对开挖面土体性质影响研究[D]. 王森.北京交通大学 2018
[3]盾构泡沫性能评价和微观机理试验研究[D]. 赵军婷.中国地质大学(北京) 2018
[4]全风化花岗岩土压平衡盾构泡沫渣土改良技术试验研究[D]. 汪辉武.西南交通大学 2018
[5]泥浆触变可控性的顶管模型试验研究[D]. 周佩祺.南昌大学 2016
[6]砂卵石地层高水压条件下土压平衡盾构防喷涌研究[D]. 朱自鹏.北京交通大学 2016
[7]触变性水泥浆研究[D]. 张政.西南石油大学 2016
[8]强渗透地层泥水盾构绿色泥浆配制及其适应性研究[D]. 王廷.北京交通大学 2015
[9]砂卵石地层泥水盾构泥浆材料选择及配比优化分析[D]. 蒋龙.北京交通大学 2014
[10]表面活性剂界面行为和构效关系研究[D]. 李亚娉.山东大学 2014
本文编号：2942991
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：171 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
区间里程及主要工程结构示意图
图6-1区间里程及主要工程结构示意图根据现场勘查报告,该盾构区间段埋深7.342~21.679 m,根据隧道开挖面地层情况,如图6-3所示,该盾构区间自始发站依次穿越卵石⑤-卵石⑦复合地层、粉细砂④-卵石⑦复合地层、卵石⑨-卵石⑦复合地层、全断面卵石⑤地层以及砂性粉土层②后到达研究区间段的盾构接收井。另外,地下水勘测结果,该盾构开挖区域内的地下水位埋深介于24.40~29.70 m之间,稳定水位标高为12.15~19.27 m,对应的含水层主要为卵石⑦层及其以下地层。自始发开始逐渐进入水位以下,后又钻出地下水位,隧道管片底面进入地下水位以下最深约4m。
根据现场对开挖地层中各颗粒组分统计情况可知,开挖地层中的卵石⑦、卵石⑤占比最大,分别为55.49%、18.73%(如图6-4),其对应的开挖地层岩性、地层力学性质如表6-2、表6-3所示。图6-4施工段开挖地层组分占比统计
【参考文献】：
期刊论文
[1]哈尔滨地区富水砂层盾构施工的渣土改良技术研究[J]. 范欣荣,丁彦杰. 建筑施工. 2019(09)
[2]絮凝-带式压滤技术在泥水盾构隧道泥浆处理中的应用[J]. 刘四进. 铁道建筑技术. 2019(06)
[3]砂卵石地层土压平衡盾构施工渣土改良试验[J]. 张润来,宫全美,周顺华,钟毅. 同济大学学报(自然科学版). 2019(05)
[4]泥水平衡盾构用海水泥浆的改性试验研究[J]. 杨振兴,陈健,孙振川,游永锋,周建军,吕乾乾. 岩土力学. 2020(02)
[5]海水环境下盾构泥浆性能试验研究[J]. 吕乾乾,孙振川,杨振兴,陈瑞祥,张兵. 隧道建设(中英文). 2019(02)
[6]继往开来,不断推动城轨交通更高水平发展[J]. 包叙定. 都市快轨交通. 2019(01)
[7]2018年世界城市轨道交通运营统计与分析[J]. 韩宝明,代位,张红健. 都市快轨交通. 2019(01)
[8]复合式土压平衡盾构施工渣土改良试验[J]. 李万林. 山东交通科技. 2018(06)
[9]富水石英砂砾层盾构施工的土体改良试验[J]. 程池浩,廖少明,陈立生,范明星,霍晓波. 上海交通大学学报. 2018(11)
[10]降低盾构刀具磨损的泥浆添加剂应用试验研究[J]. 魏林春,林朋皓,乌效鸣,王超. 中国市政工程. 2018(05)
博士论文
[1]北京无水砂卵石地层盾构刀具磨损机理及评价方法研究[D]. 魏英杰.中国地质大学(北京) 2019
[2]兰州地铁低含砂率强渗透性砂卵石降低土压平衡盾构扭矩及防喷涌研究[D]. 张淑朝.北京交通大学 2018
[3]北京典型砂卵石地层土压平衡盾构适应性研究[D]. 江华.中国矿业大学(北京) 2012
[4]北京砂卵石地层土压平衡盾构土体改良技术试验研究[D]. 汪国锋.中国地质大学（北京） 2011
[5]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]. 乔国刚.中国矿业大学（北京） 2009
[6]泡沫复合驱模拟体系的表面性质及泡沫性能研究[D]. 王晓春.中国科学院研究生院（理化技术研究所） 2008
[7]阴—非离子型表面活性剂的合成与理化性能研究[D]. 王显光.中国科学院研究生院（理化技术研究所） 2007
硕士论文
[1]盾构渣土改良用膨润土泥浆试验分析[D]. 于有强.沈阳工业大学 2019
[2]泥水盾构绿色泥浆配制及其对开挖面土体性质影响研究[D]. 王森.北京交通大学 2018
[3]盾构泡沫性能评价和微观机理试验研究[D]. 赵军婷.中国地质大学(北京) 2018
[4]全风化花岗岩土压平衡盾构泡沫渣土改良技术试验研究[D]. 汪辉武.西南交通大学 2018
[5]泥浆触变可控性的顶管模型试验研究[D]. 周佩祺.南昌大学 2016
[6]砂卵石地层高水压条件下土压平衡盾构防喷涌研究[D]. 朱自鹏.北京交通大学 2016
[7]触变性水泥浆研究[D]. 张政.西南石油大学 2016
[8]强渗透地层泥水盾构绿色泥浆配制及其适应性研究[D]. 王廷.北京交通大学 2015
[9]砂卵石地层泥水盾构泥浆材料选择及配比优化分析[D]. 蒋龙.北京交通大学 2014
[10]表面活性剂界面行为和构效关系研究[D]. 李亚娉.山东大学 2014
本文编号：2942991
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