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考虑地层不均和塑流化过程的土压平衡盾构渣土松散特性评估方法

邓烨 李懿 陈益人 郑好 李露露 蒋雨露

邓烨, 李懿, 陈益人, 郑好, 李露露, 蒋雨露. 考虑地层不均和塑流化过程的土压平衡盾构渣土松散特性评估方法[J]. 岩土工程技术, 2023, 37(6): 644-648. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.06.003
引用本文: 邓烨, 李懿, 陈益人, 郑好, 李露露, 蒋雨露. 考虑地层不均和塑流化过程的土压平衡盾构渣土松散特性评估方法[J]. 岩土工程技术, 2023, 37(6): 644-648. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.06.003
Deng Ye, Li Yi, Chen Yiren, Zheng Hao, Li Lulu, Jiang Yulu. Evaluation Method of Loose Characteristics of EPB Shield Slag Considering the Formation Heterogeneity and Plastic Fluidization Process[J]. GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE, 2023, 37(6): 644-648. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.06.003
Citation: Deng Ye, Li Yi, Chen Yiren, Zheng Hao, Li Lulu, Jiang Yulu. Evaluation Method of Loose Characteristics of EPB Shield Slag Considering the Formation Heterogeneity and Plastic Fluidization Process[J]. GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE, 2023, 37(6): 644-648. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.06.003

考虑地层不均和塑流化过程的土压平衡盾构渣土松散特性评估方法

doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.06.003
基金项目: 广州市博士后科研项目(62216246);中国冶金地质总局科研项目(CMGBK202109)
详细信息
    作者简介:

    邓 烨,男,1990年生,汉族,湖北咸宁人,土木工程硕士,工程师,主要从事环境岩土工程领域的研究。E-mail:937737047@qq.com

    通讯作者:

    李 懿,男,1987年生,汉族,广东广州人,工学博士,高级工程师,主要从事岩土工程领域研究。E-mail:349613828@qq.com

  • 中图分类号: TU 43;TU 449

Evaluation Method of Loose Characteristics of EPB Shield Slag Considering the Formation Heterogeneity and Plastic Fluidization Process

  • 摘要: 对土压平衡盾构渣土出土量进行准确评估,有利于渣土处理处置工艺、处理能力、处理成本的确定。基于土力学中土的三相组成理论分析了渣土松散特性计算原理并推导出评估公式,形成土压平衡盾构渣土松散特性的评估方法。结合土工试验(密度和含水量试验),采用该评估方法测定出松散系数,并与工程计量结果进行对比分析,结果显示:不考虑地层不均和塑流化过程的渣土松散系数为1.50,只考虑地层不均的松散系数为1.52,只考虑塑流化的松散系数为1.53,同时考虑地层不均和塑流化过程的松散系数为1.54,工程实际计量所得松散系数为1.64。由此可见,塑流化过程是主要因素,地层不均为次要因素,其结果与现场计量结果虽有差距但考虑地层不均和塑流化过程的松散系数与之趋近。该方法为渣土松散系数的确定提供一种新的方法和思路,同时为渣土量的准确预测提供基础数据的获取方法。

     

  • 图  1  渣土产生过程

    图  2  特征断面内地层分区示意图

    图  3  渣土池中堆积的渣土

    图  4  隧洞特征断面(单位:mm)

    图  5  渣土池

    图  6  不同考虑情况下及现场计量的松散系数

    表  1  塑流化泥浆参数

    泥浆浓度/%泥浆注入比/%膨润土颗粒密度$ {G}_{\mathrm{s}} $泥浆干密度/(g·cm3)
    14.515.52.730.16
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    表  2  隧洞断面各岩土层及其渣土物理指标

    岩土层天然密度/(g·cm−3含水率/%平均干密度/(g·cm−3
    强风化板岩2.643.812.54
    中等风化板岩2.662.282.60
    微风化板岩2.721.862.67
    渣土2.1222.721.73
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    表  3  隧洞特征断面岩土层干密度取值结果

    项目岩土
    类别
    断面分区
    面积/m2
    断面总
    面积/m2
    岩层干
    密度
    /(g·cm−3
    断面平均
    干密度
    /(g·cm−3
    断面加权
    平均干密度
    /(g·cm−3
    岩土层强风化3.1028.282.542.602.63
    中等风化9.842.60
    微风化15.342.67
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    表  4  不同考虑情况下渣土松散系数

    不同考虑
    情况
    不考虑地层
    不均和塑流化
    只考虑地层
    不均
    只考虑
    塑流化
    考虑地层不均
    和塑流化
    松散系数1.501.521.531.54
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    表  5  渣土出土量及其相应的地层掘进情况

    渣土池
    尺寸/m
    渣土池的
    渣土量/m3
    盾构掘进
    长度/m
    掘进岩土
    体积/m3
    松散
    系数
    9.5×4.5×5 213.754.6130.101.64
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  • [1] HAVIR J,BORDIA S K,PETROS V. A simple method of determining the coefficient of loosening of rocks[J]. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts,1971,8(2):97-103.
    [2] 王树英,刘朋飞,胡钦鑫,等. 盾构隧道渣土改良理论与技术研究综述[J]. 中国公路学报,2020,33(5):8-34. doi: 10.3969/j.issn.1001-7372.2020.05.002
    [3] 亓 帅, 张 骏, 许伟杰, 等. 北京城区几种典型土层的松散特性研究[C]// 北京力学会第19届学术年会论文集, 2013: 589-590.
    [4] 李蔭純. 松散系数簡易測定法[J]. 地质与勘探,1959,(3):18.
    [5] 李广信, 张丙印. 土力学(第二版)[M] . 北京: 清华大学出版社, 2013.
    [6] GBT 50123—2019 土工试验方法标准[S]. 2019.
    [7] WU Y,MOONEY A,CHA M. An experimental examination of foam stability under pressure for EPB TBM tunneling[J]. Tunnelling and Underground Space Technology Incorporating Trenchless Technology Research,2018,77:80-93.
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-08-16
  • 刊出日期:  2023-12-08

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