[发明专利]一种适用于砂性富水地层的盾构切口泥浆

说明书

本发明公开了一种适用于砂性富水地层的盾构切口泥浆，包括：高分子泥浆，所述高分子泥浆包括膨润土、黏土、水以及高分子；所述高分子泥浆中的成分按重量比为膨润土1、粘土3、水6及高分子0.050～0.10。根据本发明，从泥浆粘度、密水性以及混合体的塑流性、抗渗性等技术指标方面，综合比选优化，形成一种适用于砂性富水地层的盾构切口泥浆。

技术领域

本发明涉及软土地层盾构隧道工程的技术领域，特别涉及一种适用于砂性富水地层的盾构切口泥浆。

背景技术

泥土盾构在掘进过程中，泥土的止水性、塑性流动态对盾构的掘进效率和经济效益影响很大，并且也影响盾构机的使用寿命。所以防止泥土在土舱堵舱、在刀盘上形成泥饼、螺旋输送机处产生喷涌和堵塞，是盾构施工中的一个难题。泥土改良的成功与否，直接影响盾构掘进模式、掘进速度和掘进成本，甚至影响着工程成败。

盾构隧道切口泥浆类型有膨润土类、膨润土加气泡、膨润土加有机酸类、高分子类四种，分别适用于不同的软土地质条件。对于砂性富水地层，因其强渗透及地下水丰富，盾构切口泥浆的抗渗性和抗离析性直接关系泥浆的作用效果和适用性。迄今，适用于砂性富水地层的切口泥浆尚有巨大的优化空间。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种适用于砂性富水地层的盾构切口泥浆，从泥浆粘度、密水性以及混合体的塑流性、抗渗性等技术指标方面，综合比选优化，形成一种适用于砂性富水地层的盾构切口泥浆。为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种适用于砂性富水地层的盾构切口泥浆，包括：

高分子泥浆，所述高分子泥浆包括膨润土、黏土、水以及高分子；

所述高分子泥浆中的成分按重量比为膨润土1、粘土3、水6及高分子0.050～0.10。

优选的，所述高分子泥浆中的成分按重量比为膨润土1、粘土3、水6及高分子0.050。

优选的，所述高分子泥浆中的成分按重量比为膨润土1、粘土3、水6及高分子0.075。

优选的，所述高分子泥浆中的成分按重量比为膨润土1、粘土3、水6及高分子0.100。

优选的，所述高分子泥浆中的成分按重量比为膨润土1、粘土3、水6及高分子0.150。

优选的，所述高分子泥浆的添加量为400L/m³～450L/m³。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：通过采用膨润土:粘土:水:高分子＝1:3:6:0.05～0.10的高分子类泥浆具有显著优点：i)能在刀盘切削土体后迅速形成新的泥膜，有利于开挖面的稳定；ii)粘度随着高分子含量的增大而显著增大，其动切力、初切力和终切力要比其余泥浆高4～6倍；iii)其失水量仅仅为膨润土类泥浆的1/8左右，保水性能强，有利于泥膜的形成；iv)切削土中的泥浆添加量为350L/m³～450L/m³时，高分子泥浆的塑流性和抗渗性大大优于其他类型浆液。

附图说明

图1为根据本发明的一种适用于砂性富水地层的盾构切口泥浆的高分子类泥浆的粘度特性图；

图2为根据本发明的一种适用于砂性富水地层的盾构切口泥浆的膨润土类泥浆的粘度特性图；

图3为根据本发明的一种适用于砂性富水地层的盾构切口泥浆的膨润土+有机酸类泥浆的粘度特性图；

图4为根据本发明的一种适用于砂性富水地层的盾构切口泥浆的膨润土+气泡类泥浆粘度特性图；

图5为根据本发明的一种适用于砂性富水地层的盾构切口泥浆的高分子类泥浆的切力变化图；

图6为根据本发明的一种适用于砂性富水地层的盾构切口泥浆的膨润土类泥浆的切力变化图；