强风化混合花岗岩地层中盾构泥饼堵塞情况下渣土改良剂效果分析

摘要

在强风化混合花岗岩地层中掘进时,盾构会遇到刀盘结泥饼、喷涌、掌子面失稳等问题。为解决该问题,需要对地层进行渣土改良。依托深圳地铁13号线留仙洞站—白芒站盾构区间项目,针对强风化混合花岗岩地层,通过自主研发的土壤-界面黏附力测试仪,研究含水率优化、注入分散剂、注入泡沫剂3种改良方法对强风化混合花岗岩地层的改良效果。研究结果表明:1)含水率优化能有效降低渣土的法向、切向黏附力,而分散剂和泡沫剂只对渣土的切向黏附力有改良作用,对渣土的法向黏附力反而有增大作用,且分散剂的增大幅度较泡沫剂大。2)泡沫剂渣土改良方案对盾构的掘进速度、推力、转矩以及掘进比能都有较好的改善作用。3)泡沫剂渣土改良方案并不能完全防止刀盘结泥饼,建议在采取泡沫剂改良方案的同时适当进行含水率优化,以最大限度降低刀盘结泥饼的风险。