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1、泥水平衡盾构的开挖面稳定机理泥水平衡盾构的开挖面稳定机理有如下几点：1 .在开挖面形成一层难透水的泥膜，让泥浆有效地作用在开挖面。2 .随着泥浆向土体渗透，泥浆中的细颗粒成分进入土体的空隙中，增加了土体的强度。3 .调整流体输送泵的转数，给土仓室的泥浆施加压力，可掌握开挖面的土压及水压等。为了确保开挖面的稳定，就必需基于地质调查结果设定合适的开挖面的泥水压力，与此同时，为了 使该压力产生有效准确的管理泥浆的品质。1泥膜形成机理泥水加压盾构是通过在支承环前面装置隔板的密封舱中，注入适当压力的泥浆，使其在开挖面形 成泥膜，支承正面土体，并由安装在正面的大刀盘切削土体表层泥膜，与泥水混合后，形成高密
2、度泥浆, 然后由排泥泵及管道把泥浆输送到地面处理。整个过程是通过建立在地面中心掌握室内的泥水平衡自动 掌握系统统一管理。在泥水平衡的理论中，泥膜的形成是至关重要的，当泥水压力大于地下水压力时，泥水按达西定 律渗入土壤，形成与土壤间隙成肯定比例的悬浮颗粒，被捕获并积聚于土壤与泥水的接触外表，泥膜就 此形成。随着时间的推移，泥膜的厚度不断增加，渗透对抗力渐渐增加。当泥膜对抗力远大于正面土压 时，产生泥水平衡效果。2泥膜形成基本要素从泥水平衡理论中可以看出，在泥水加压式盾构法施工中，尽快形成不渗透泥膜是一个相当关键 的环节。然而，要形成泥膜必需满意以下四项基本条件。(1)泥水最大粒径泥水最大颗粒粒径
3、对泥膜形成的效果有很大影响。依据土层渗透系数K的 不同要求，泥水最大颗粒粒径亦不同，它们之间必需相互匹配，其关系见表5。泥水最大粒径与K值关系参考表表5土层名称地层渗透系数K(cm/s)泥水最大粒径(mm)粗砂1-9x1010.84 2中砂19x100.42 0.84细砂1 9x10-l-20.0740.42粉砂1 9x1 0-30.074(2)颗粒级配颗粒级配对泥膜形成具有很大的影响，最正确的泥水颗粒粒径分布形式必需通过大 量试验来确定。(3)泥水浓度泥水浓度提高能使泥水屈服值提升，同时能使泥膜的稳定性增加。试验证明高密 度的泥水可以产生高质量的泥膜。(4)泥水压力虽然渗透体积随泥水压力提升而提升，但它的增加量远小于压力的增加量，而增 加泥水压力将提高作用于开挖面的有效支承压力。因此，开挖面处在高质量泥水条件下，增加泥水压力 会提高开挖面的稳定性。3掘进速度与泥膜的关系泥水加压式盾构处于正常掘进状态时，刀头并不直接切削土体，而是对刀盘正面已形成的泥膜进 行切削。在切削后的一瞬间，又形成了下一层泥膜。由于盾构刀盘转速是肯定值，而且盾构推动速度最 大力量又受到肯定限制，因此掘进速度只和切入土体的深度有关，而和泥膜无关。但是当泥水加压式盾构在不正常掘进状态时，特殊当泥水质量和切口水压达不到设计要求时，泥膜需经过较长时间才能形成，这样就约束了掘进速度。高质量泥水形成泥膜的时间为12秒。