强风化混合花岗岩地层盾构刀盘结泥饼机理及渣土改良方法研究
盾构刀盘结泥饼是阻碍盾构施工顺利进行的主要问题之一。刀盘结泥饼会导致刀盘贯入度降低、刀盘温度升高、刀盘开口堵塞等问题，严重影响盾构机的掘进效率，对施工安全和设备安全造成极大威胁。截至目前为止，刀盘结泥饼仍然是一个世界性难题，仍未有一种合适的方法能够彻底解决刀盘结泥饼的问题。 本文主要通过文献调研、理论分析、室内试验和现场数据分析的方法对强风化混合花岗岩地层盾构刀盘结泥饼机理及渣土改良方法开展了详细研究，探究了刀盘结泥饼的机理、盾构刀盘结泥饼的影响因素、掌子面温度的影响因素以及不同改良方法的改良效果，研究成果可以为类似工程提供参考和借鉴，主要研究成果如下： （1）通过文献调研和室内试验对盾构刀盘结泥饼的机理进行理论分析，研究刀盘结泥饼的过程，研究发现刀盘结泥饼的过程可以被分为两个阶段，一为粘附阶段，一为固结硬化阶段。 （2）借助室内试验探究土样种类及稠度指数、掌子面温度、掌子面土压力对刀盘结泥饼的影响，总结了各影响因素对泥饼固结程度及去除难度的影响规律。 （3）通过对盾构掘进摩擦生热机理进行理论分析，选定了影响盾构掘进掌子面温度的三个影响因素，并借助刀盘温度监控系统，探究了土样种类及稠度指数、掌子面土压力、刀盘转速三个因素对掌子面温度的影响规律。 （4）依托深圳地铁13号线站留仙洞站~白芒站盾构区间项目，通过室内试验对比了含水率改良、泡沫剂改良、分散剂改良三种渣土改良方法的改良效果，并多角度分析了三种改良方法的优劣，根据现场盾构机掘进参数分析了泡沫剂改良方法在强风化混合花岗岩地层中的改良效果。
盾构隧道;刀盘结泥饼;掘进温度;渣土改良;掘进参数
西南交通大学
硕士
桥梁与隧道工程
方勇
2022
中文
U455.43
2022-12-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）