彭 磊， 何文敏， 畅亚文， 张继宏， 王 闯， 赵 珀

(1. 陕西铁路工程职业技术学院, 陕西 渭南 714000； 2. 陕西省高性能混凝土工程实验室, 陕西 渭南 714000；3. 中铁一局集团有限公司， 陕西 西安 050043； 4. 中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司， 江苏 无锡 214105)



土压平衡盾构施工中泡沫改良砾砂土的试验研究

彭 磊1,2， 何文敏1,2， 畅亚文3， 张继宏4， 王 闯1,2， 赵 珀4

(1. 陕西铁路工程职业技术学院, 陕西 渭南 714000； 2. 陕西省高性能混凝土工程实验室, 陕西 渭南 714000；3. 中铁一局集团有限公司， 陕西 西安 050043； 4. 中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司， 江苏 无锡 214105)

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10-5cm/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。

土压平衡盾构； 气液比； 泡沫发生器； 泡沫改良； 土体改良； 砾砂土； 塑流性； 渗透性

0 引言

在地铁隧道施工中，土压平衡盾构以工艺先进、施工速度快、经济、劳动强度低、地层适应性强和对环境影响小等优点，被广泛应用于世界各地。……