陈 爽

(中铁十四局集团大盾构工程有限公司， 南京 211899)

随着泥水盾构技术日趋成熟，其被广泛应用于大断面、超长距离、复杂地层情况下的隧道建设中[1-2]。近年，开挖面失稳事故在多地盾构隧道施工中时有发生[3-5]，如南京地铁10号线越江隧道、扬州瘦西湖隧道等，开挖面稳定控制是盾构法施工亟待解决的问题。根据泥水盾构的工作原理，开挖面前方的水土压力主要通过泥膜传力来平衡[6]，泥水盾构开挖面稳定性与泥浆成膜特性直接相关。

关于泥浆成膜特性的研究，中国学者已取得了许多成果。姜腾等[7]通过自制的室内泥浆气密性测试系统，分析了泥浆性质、气压大小对对泥膜形成质量的影响；叶伟涛等[8]通过室内试验，对不同泥浆相对密度和黏度下试验的单位滤失量、成膜时间和泥膜形态等进行了分析，并探讨了泥仓压力和含砂率对泥浆成膜的影响；林钰丰等[9]利用自行设计的泥浆渗透装置，分析了地层渗透系数对泥浆成膜的影响，并提出了是否有效成膜的判断方法；宋洋等[10]通过自制的模拟泥水盾构掘进系统，对不同泥浆配比下的渗透规律及动、静态成膜规律进行了分析。由上述研究现状可以看出，有关泥浆成膜、泥浆性能的研究仍停留在微观机理和宏观应用层面，针对特定地层的泥浆成膜规律尚不清晰。

中国学者多通过离散元模拟分析泥水盾构掘进过程中泥膜与地层的相互作用。刘成等[11]基于三维颗粒流离散元程序YADE，分析了泥浆侵入土层初始阶段泥膜的动态形成机理和多因素影响规律，提出粒径比是泥膜状态的决定因素，泥浆颗粒密度影响相对较小；……