盾构施工黏土中的渣土改良方法学习教案

1、会计学1盾构施工黏土中的渣土改良盾构施工黏土中的渣土改良(giling)方方法法第一页，共23页。TBM choice by geologyin soft ground软土地软土地(td)层中地质条件决定方案层中地质条件决定方案粘土(zhn t)砂砾石(lsh)细中粗细中粗细中粗Toulouse (F) 2003HK EPB, =7.72mmainlyunder water tableFoam + Anti-ClayBotlek (NL) 99HK EPB,=9,76m3.6 bar waterFoam +PolymerAviles (ESP)99 Mailano (I) 94Lovat EP

2、B, NFM EPB=3.4m =8.03m2.5 bar seawater mainly above gwFoam + Foam + PolymerPolymerLyon (F) 96NFM EPB,=10.98m1.5-3 bar waterFoam + Polymer+ BentTorino (I) 2004Lovat EPB,=7.7mmainly abovewater tableFoam + Polymer13第1页/共23页第二页，共23页。Actual range of EPB use使用使用EPB的土质的土质(t zh)范围范围weak ground under groundw

3、ater pressure地下水压下的软弱地层地下水压下的软弱地层粘土(zhn t)敞开式盾构机适用淤泥(yn)质土砂含粗砂、级配不连续土层砾石泡沫剂+聚合物淤泥质砂土泡沫剂/+泥岩分散剂含砾石、级配不连续土层粘土黏附刀盘、结块泡沫剂、聚合物以及填充料泡沫剂+泥岩分散剂粒径mm14第2页/共23页第三页，共23页。15第3页/共23页第四页，共23页。Change of soil rheologywith MEYCO SLF foam使用使用(shyng)不同泡沫剂改变土体流变性不同泡沫剂改变土体流变性16第4页/共23页第五页，共23页。-+Surfactant Types表面表面(biom

4、in)活化剂类型活化剂类型Ionic Classes离子离子(lz)Anionic阴离子阴离子(lz)Cationic阳离子阳离子(lz)Amphoteric两性离子两性离子(lz) 0Non-Ionic非离子非离子(lz)Structures结构Linear Alkyl线性烃基Branched Alkyl分支(fnzh)烃基Dual hydrophilic Groups双亲水基型18第5页/共23页第六页，共23页。Tunnel Foam Appearance泡沫(pom)状态20第6页/共23页第七页，共23页。Highest Foam Quality不同不同(b tn)FER下的发泡质量

5、下的发泡质量FER=V压缩空气压缩空气/V泡沫剂水溶液泡沫剂水溶液FER = 8FER = 10FER = 2031第7页/共23页第八页，共23页。Why use different foams?选用不同选用不同(b tn)泡沫剂的原因泡沫剂的原因foams have different properties:不同(b tn)的泡沫具有不同(b tn)的特性 air incorporation properties 与空气的混合性能(xngnng) half life time 稳定时间 anti-clay behaviour 抗粘性能力 ion-sensibility (Ca, Na, .

6、) 与离子敏感度 rheological behaviour 流变能力 soil draining behaviour 渣土排干能力labtests have to be carried out prior to site use.现场使用前须做室内试验以选用合适的型号21第8页/共23页第九页，共23页。Dosing of soil conditioning agents泡沫剂泵28第9页/共23页第十页，共23页。ZKY-102 Ordinary mudstone dispersant 普通普通(ptng)泥岩分散剂泥岩分散剂ZKY-202 Efficient mudstone dispe

7、rsant 高效泥岩分散剂高效泥岩分散剂ZKY-301 Special effects mudstone dispersant 特效泥岩分散剂特效泥岩分散剂第10页/共23页第十一页，共23页。clogging & adhesion on the cutterhead刀盘的堵塞刀盘的堵塞(ds)与粘附与粘附33第11页/共23页第十二页，共23页。Result 导致导致(dozh)- low TBM speed 掘进(jujn)速率低- high maintenance & revision costs 保养(boyng)、维护成本高34Mudstone dispersant

8、泥岩泥岩分散剂分散剂use in clay and clayey soils 用于粘土或粘性土体用于粘土或粘性土体- adhesion on metal surfaces 粘附于金属表面- agglomeration (cohesion) of soil chips to big blocks 土块结团Problem 问题问题- clogging of the cutterhead 刀头堵塞- clogging in the working chamber 土仓堵塞Consequence 结果结果Result 导致导致- low TBM speed 掘进速率低- high maintenanc

9、e & revision costs 保养、维护成本高第12页/共23页第十三页，共23页。Mudstone dispersant&foam 使用使用(shyng)泡沫剂和泥岩分散剂泡沫剂和泥岩分散剂and their Reaction with Clay 与粘土颗粒与粘土颗粒(kl)之间的作用之间的作用35Mudstone dispersant第13页/共23页第十四页，共23页。Change of soil behaviour 使用泥岩使用泥岩(n yn)分散剂的效果分散剂的效果with Mudstone dispersant additives粘土粘土(zhn t)+水水

10、+泡沫剂泡沫剂粘土(zhn t)+水+泡沫剂和泥岩分散剂36第14页/共23页第十五页，共23页。Wuhan Metro Line 6 and 8Use of Mudstone dispersant 武汉地铁6号线和8号线使用高效(o xio)泥岩分散剂效果使用(shyng)前使用(shyng)后46第15页/共23页第十六页，共23页。37Madrid MetroLam project belt view马德里地铁马德里地铁(dti)输送带效果输送带效果Foam泡沫剂泡沫剂Mu-Disper 泥岩泥岩(n yn)分散剂分散剂+foam泡沫泡沫第16页/共23页第十七页，共23页。Soil C

11、onditioning III 渣土渣土(zh t)改良改良Polymers 聚合物聚合物适用(shyng)类土层适用(shyng)类土层medium liquid soil中度含水土壤(trng)water binding, increasingsoil adhesion, stabiliser富含水，增加土体粘聚性提高土体稳定性39第17页/共23页第十八页，共23页。What can polymers do聚合物的作用聚合物的作用(zuyng)40第18页/共23页第十九页，共23页。Singapore Metro - Polymer P1新加坡地铁新加坡地铁(dti)使用使用P1聚合物

12、聚合物仅使用(shyng)泡沫剂含水量过高泡沫剂+10% P1聚合物掺量过高大块(d kui)出土泡沫剂+5% P1出土效果明显改善聚合物掺量为佳42第19页/共23页第二十页，共23页。Aviles Collector, SpainUse of MEYCO SLF P2西班牙西班牙Aviles 工程工程(gngchng)，使用，使用MEYCO SLF P22.5 bar海水压力(yl)仅使用泡沫剂2.5 bar海水压力(yl)泡沫剂+聚合物P244第20页/共23页第二十一页，共23页。Guangzhou Metro Line 3Use of MEYCO SLF P1中交隧道(sudo)广州地铁三号线使用聚合物 P1地质情况：在以7 12为主的连续(linx)地层中掘进，以细砂、中砂、粗砂和砾砂为主，且含水量高问题(wnt)：扭矩升高土仓压力建立困难出土不能成形，呈流砂状解决方法：聚合物 SLF 34+20% SLF P1结果：扭矩降低建立稳定的土仓压力渣土呈现良好的流塑性排土顺畅45第21页/共23页第二十二页，共23页。粘土复合地层渣土改良