鐘 毅，楊龍才，房師濤，張潤(rùn)來(lái)

（1.同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海201804；2.中水電成都建設(shè)投資有限公司，四川 成都610000）

砂卵石地層的土壓平衡盾構(gòu)施工土體改良試驗(yàn)研究

鐘 毅1，楊龍才1，房師濤2，張潤(rùn)來(lái)1

（1.同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海201804；2.中水電成都建設(shè)投資有限公司，四川 成都610000）

砂卵石地層土壓平衡盾構(gòu)掘削形成的渣土無(wú)法達(dá)到較為理想的塑性膏體狀態(tài)，往往因渣土內(nèi)摩擦角大而導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)械過(guò)度磨損，因渣土流塑性差而導(dǎo)致扭矩過(guò)大、掘進(jìn)效率劇降、進(jìn)出土失控，甚至沉降超限、引發(fā)塌方事故。土體改良是改善渣土特性的有效方法，但砂卵石地層土體改良配比、參數(shù)用量，尚處于工程經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)施工試錯(cuò)法階段，具有一定的不合理性和盲目性?；诖耍劳谐啥寄车湫蜕奥咽貙庸c(diǎn)，使用膨潤(rùn)土基泥漿和泡沫對(duì)土體進(jìn)行改良，并對(duì)改良劑的性能和改良效果進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。研究得出了土體改良后塑流性良好的添加劑配比和注入量，并對(duì)幾種改良方案的進(jìn)行分析對(duì)比，得到最優(yōu)改良方案。

土壓平衡盾構(gòu)；土體改良；添加劑；砂卵石地層

近些年在不同地質(zhì)條件下的城市地鐵隧道建設(shè)中，土壓平衡盾構(gòu)被成功的采用，目前它被認(rèn)為是最常用的機(jī)械化盾構(gòu)技術(shù)。一方面，EPB數(shù)量的增加得益于機(jī)電技術(shù)的改性；另一方面在于更加高效的使用添加劑進(jìn)行土體改良。

土體改良是通過(guò)往掌子面或者土倉(cāng)中注入泡沫、高分子聚合物、膨潤(rùn)土泥漿等添加劑，改良土體的目的主要有以下幾點(diǎn)：①達(dá)到一種理想塑流性狀態(tài)—即能夠形成土水壓力，又能從螺旋輸送機(jī)順利排出；② 減小地層的滲透系數(shù)—阻止掌子面水滲漏，減小地層損失；③ 較小的土體摩擦性—減小刀盤磨損，減小刀盤和螺旋輸送機(jī)扭矩；④避免土體粘度過(guò)大黏附結(jié)塊[1]。

由于使用添加劑對(duì)土體進(jìn)行改良的時(shí)間不長(zhǎng)，相關(guān)室內(nèi)試驗(yàn)和研究比較少，添加劑的配比和用量基本依靠工地現(xiàn)場(chǎng)摸索和工程經(jīng)驗(yàn)，具有一定的不合理性和盲目性。而且地層條件的不同，添加劑種類的選取和添加劑的最優(yōu)配比方案也不盡相同。魏康林[2]介紹了盾構(gòu)施工中常用的幾種添加劑，并分析了泡沫和膨潤(rùn)土改良土體的微觀機(jī)理，為添加劑使用提供理論依據(jù)；姜厚停等[3]研究了泡沫和膨潤(rùn)土泥漿對(duì)卵石地層渣土改良效果，得到了添加劑最佳配比，并得出土體的最佳坍落度范圍在150～200 mm之間；Jancsecz等[4]和Williamson等[5]研究了泡沫對(duì)砂土的改良效果，建議合理坍落度范圍為200～250 mm；馬連叢等[6]研究了泡沫對(duì)富水砂卵石地層渣土的改良效果，得到了適應(yīng)該地層的合理配比。但目前對(duì)于不同改良劑的改良效果和影響規(guī)律方面的研究，還存在一定程度的不足。

為此，本文依托成都某典型砂卵石地層工點(diǎn)，針對(duì)砂卵石地層摩擦角大，黏聚力小，塑流性差的特殊性，設(shè)計(jì)了一系列室內(nèi)試驗(yàn)，使用攪拌試驗(yàn)、坍落度試驗(yàn)和粘度試驗(yàn)得到的指標(biāo)對(duì)膨潤(rùn)土基泥漿和泡沫改良土體效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析每種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，優(yōu)化添加劑配比方案。

1 土體改良試驗(yàn)方案

1.1 典型砂卵石地層特性

現(xiàn)場(chǎng)地層的土體顆粒直徑較大，超過(guò)30 mm的顆粒占50%，為滿足坍落度試驗(yàn)土樣的顆粒粒徑要求，剔除粒徑超過(guò)30 mm的顆粒后的級(jí)配曲線如圖1所示。

圖1 試驗(yàn)砂卵石土顆粒級(jí)配曲線Fig.1 Test sand-pebble soil grading curve

試驗(yàn)砂卵石土按照級(jí)配曲線由卵石和砂配制得到，試驗(yàn)每次取土樣體積為9 L，土樣含水率取3%。

1.2 試驗(yàn)方案

1.2.1 試驗(yàn)內(nèi)容

試驗(yàn)方案分別考慮膨潤(rùn)土基泥漿和泡沫對(duì)土體改良效果的影響，對(duì)于膨潤(rùn)土基泥漿改良方案，試驗(yàn)旨在膨潤(rùn)土少用量、低濃度的情況下，添加適量的高分子聚合物來(lái)增加泥漿粘度和減小失水量，提高泥漿性能，從而滿足盾構(gòu)施工要求。膨潤(rùn)土泥漿分別添加兩種常用的高分子聚合物聚丙烯酰胺（PAM）和羧甲基纖維素（CMC），單獨(dú)使用膨潤(rùn)土泥漿作為對(duì)照試驗(yàn)，故共有4種方案：

方案一：膨潤(rùn)土基泥漿；

方案二：膨潤(rùn)土基泥漿+聚丙烯酰胺（PAM）；

方案三：膨潤(rùn)土基泥漿+羧甲基纖維素（CMC）；

方案四：泡沫

各試驗(yàn)方案具體進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容見表1。

表1 試驗(yàn)內(nèi)容Tab.1 Testing contents

1.2.2 具體實(shí)施方法

試驗(yàn)所使用膨潤(rùn)土選用鈉基膨潤(rùn)土。泡沫改良試驗(yàn)所用泡沫由實(shí)驗(yàn)室自制泡沫發(fā)生裝置制得，泡沫劑為盾構(gòu)專用發(fā)泡劑。評(píng)價(jià)泡沫的性能主要是發(fā)泡倍率和半衰期，當(dāng)發(fā)泡質(zhì)量濃度為3%～4%時(shí)，較為理想[7]。試驗(yàn)選用發(fā)泡劑質(zhì)量濃度為3%，測(cè)得發(fā)泡倍率為18，半衰期8 min，滿足土壓平衡盾構(gòu)施工的要求。

4種試驗(yàn)方案具體試驗(yàn)方法如下所示。

方案一：泥漿濃度分別取10%，11%，12.5%，14.3%，16.7%，20%（即土水質(zhì)量比分別為1∶10，1∶9，1∶8，1∶7，1∶6，1∶5），注入率分別取15%，20%，25%（即分別為1.35L，1.8L，2.25L），進(jìn)行全面試驗(yàn)，共18組試驗(yàn)。

方案二：實(shí)驗(yàn)室配得PAM濃度為1‰的溶液，PAM溶液添加量取0.2，0.3，0.4，0.5 L，膨潤(rùn)土溶液注入量取20%，即1.8 L，濃度取10%，11%，12.5%，14.3%，配得泥漿體系進(jìn)行全面試驗(yàn)，共16組試驗(yàn)。

方案三：分別取CMC 0.1，0.2，0.3，0.4g，膨潤(rùn)土溶液注入量取20%，即1.8 L，濃度取10%，11%、12.5%，配得泥漿體系進(jìn)行全面試驗(yàn)，共12組試驗(yàn)。

方案四：土體含水率分別選取3%，5%，7.5%和10%，泡沫注入比從10%開始，每次增加5%，直至得到較好改良效果為止。

試驗(yàn)所使用設(shè)備和儀器如圖2所示。

圖2 試驗(yàn)設(shè)備和儀器Fig.2 Test equipment and instruments

1.2.3 土體改良試驗(yàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

坍落度試驗(yàn)用于評(píng)價(jià)土體塑性流動(dòng)性，即從坍落度值、坍落后土體形狀和析水量來(lái)評(píng)價(jià)土體的流動(dòng)性，具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：① 坍落度值范圍為150～250 mm；②坍落后土體形狀呈圓錐狀，擴(kuò)展?fàn)罨境蕡A形；③ 土樣中無(wú)明顯泥漿或泡沫析出。

攪拌試驗(yàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：改良土體黏附性弱，即攪拌葉片上依附較少的土體，攪拌電流較小。

2 土體改良試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 膨潤(rùn)土基泥漿改良試驗(yàn)結(jié)果

為了對(duì)泥漿性能進(jìn)行初步評(píng)價(jià)，測(cè)得不同泥漿濃度的粘度值如圖3（a）所示，由圖中可以看出，泥漿的表觀粘度和塑性粘度均隨著的泥漿濃度的增大而增大。泥漿濃度在超過(guò)14.3%后，泥漿的表觀粘度開始迅速增長(zhǎng)，若泥漿黏度太大，現(xiàn)場(chǎng)泵送困難，不合適盾構(gòu)施工。認(rèn)為泥漿黏度在12.5～22.5 MPa之間，即泥漿濃度在10%～14.3%之間較為合適。并且塑性粘度反映著泥漿改良土體保水性，低濃度保水性不好，高濃度保水性較好[8]，故當(dāng)泥漿濃度較低時(shí)，泥漿中粘土顆粒含量較少，保水性不好，改良土體時(shí)，會(huì)出現(xiàn)析漿的情況。

圖3（b）和（c）給出了不同注入率下，電流和坍落度與泥漿濃度的關(guān)系，一方面可以看出，攪拌電流隨著泥漿濃度的增加而變大的趨勢(shì)，隨著注入量的增加而減小的趨勢(shì)。注入率為15%時(shí)，攪拌電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于注入率為20%和25%的電流，而注入率20%和25%兩者的電流值相差不大。另一方面，當(dāng)注入率為20%和25%時(shí)，兩者在低泥漿濃度時(shí)坍落度值相差不大，在高泥漿濃度時(shí)差別明顯，坍落度隨著泥漿濃度呈先緩慢增大后迅速減小的趨勢(shì)，在泥漿濃度為14.3%達(dá)到最大。注入率15%時(shí)，改良效果不好，坍落度值達(dá)不到要求。

圖3 各試驗(yàn)指標(biāo)和參數(shù)關(guān)系圖（膨潤(rùn)土基泥漿）Fig.3 Test indexes and parameters diagram（bentonite slurry）

為了能直觀的反應(yīng)土體改良效果的塑流性狀態(tài)，給出改良效果的3種狀態(tài)a、b、c，如圖4所示，圖5列出了各試驗(yàn)組合改良后的塑流性狀態(tài)。分析可知，在泥漿高濃度且低注入量的條件下，土體粘性較大，太干且不易流動(dòng)，改良效果不好；泥漿在低濃度且高注入量的條件下，土體保水性太差，容易析漿，改良效果不好；在泥漿濃度和注入量合適時(shí)，即圖中平行四邊形范圍內(nèi)，改良效果比較理想，能夠達(dá)到較好的塑流性狀態(tài)。

綜上所述，雖然泥漿濃度為14.3%坍落度值達(dá)到最大，但與濃度為12.5%時(shí)的值相差不大，改良效果都比較理性，本著低消耗的原則，泥漿濃度為12.5%（土水質(zhì)量比1∶8），泥漿注入量取20%，為單獨(dú)添加膨潤(rùn)土泥漿改良的合理配比。

圖4 膨潤(rùn)土泥漿改良三種塑流性狀態(tài)Fig.4 Three plastic flow states of bentonite slurry conditioning

圖5 膨潤(rùn)土泥漿改良效果Fig.5 Bentonite slurry conditioning results

2.2 膨潤(rùn)土基泥漿+PAM改良試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)得到指標(biāo)和參數(shù)之間的關(guān)系在圖6中給出，由圖6（a）和（b）可以看出，同一泥漿濃度，攪拌電流隨著PAM溶液的添加量的增加呈減小的趨勢(shì)，當(dāng)添加量達(dá)到0.5 L時(shí)，電流基本不變，出現(xiàn)電流減小的原因是溶液中的水分對(duì)泥漿有一定的稀釋作用；同一PAM溶液添加量，攪拌電流隨著泥漿濃度的變大呈先減小后增大的趨勢(shì)，且在泥漿濃度為12.5%時(shí)，達(dá)到最小。由圖6（c）和（d）可知，同一泥漿濃度，坍落度隨著PAM溶液添加量的增加呈先增大后減小的趨勢(shì)，且在添加量為0.4 L時(shí)最大；同一PAM溶液添加量，坍落度隨著泥漿濃度的增加而變小。以上分析說(shuō)明，PAM的添加量存在一個(gè)限值，若超過(guò)此限值改良效果反而不好。

由于泥漿濃度為11.1%和10%時(shí)，泥漿的保水性較差，測(cè)得加入PAM溶液后的泥漿體系的粘度值，在圖6（e）和（f）給出，可看出泥漿體系的表觀粘度呈先減小后增大的趨勢(shì)；塑性粘度先基本不變，在添加量達(dá)到0.4 L時(shí)，有所變大，泥漿保水性有所提高。

本改良試驗(yàn)的目的是在泥漿低濃度時(shí)，加入添加劑提高泥漿的保水性，達(dá)到理想的改良效果，圖7中給出了泥漿濃度為10%時(shí)，加入PAM改良前后效果對(duì)比圖∶圖6（a），泥漿濃度10%，注入率20%（1.8 L）；圖6（b），泥漿濃度10%，注入率20%（1.8 L），PAM（1‰）添加量0.4 L。故在泥漿低濃度時(shí)，加入PAM改良效果比較明顯，能到使改良土體達(dá)到比較理性的塑流性狀態(tài)。

綜上所述，在泥漿濃度為10%，注入率為20%（即1.8 L）時(shí)，PAM溶液（1‰）添加比為22%（相對(duì)于泥漿體積，即0.4 L）為使用PAM進(jìn)行改良的合理配比。

圖6 各試驗(yàn)指標(biāo)和參數(shù)關(guān)系圖（膨潤(rùn)土基泥漿+PAM）Fig.6 Test indexes and parameters diagram（bentonite slurry+PAM）

圖7 添加PAM溶液改良前后對(duì)比圖Fig.7 Contrast figure of PAM solution before and after conditioning

2.3 膨潤(rùn)土基泥漿+CMC改良試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)得到指標(biāo)和參數(shù)之間的關(guān)系如圖8所示，分析圖中圖8（a）和（b）可知，同一泥漿濃度，攪拌電流隨著CMC添加量的增加而增加；同一CMC添加量，攪拌電流隨著泥漿濃度的增加呈先緩慢增加后迅速增大的趨勢(shì)，且泥漿低濃度時(shí)，攪拌電流值相差不大。分析圖8（c）和（d）可知，在泥漿高濃度時(shí)，坍落度隨著CMC添加量呈遞減的趨勢(shì)，在低濃度時(shí)，坍落度呈現(xiàn)增大后減小的趨勢(shì)；同一CMC添加量，坍落度隨著泥漿濃度的增加呈遞減的趨勢(shì)。以上分析說(shuō)明CMC在泥漿濃度較高時(shí)，對(duì)土體的粘度和摩擦系數(shù)影響較敏感，同樣CMC的添加量也存在一個(gè)限值，若超過(guò)此限值改良效果反而不好。

同樣在泥漿濃度為11.1%和10%時(shí)，測(cè)得加入CMC溶液后的泥漿體系的粘度值，見圖8（e）和（f），分析可知泥漿體系的表觀粘度和塑性粘度呈先基本不變，在添加量達(dá)到一定量時(shí)，有所變大的趨勢(shì)，泥漿保水性有所提高。

圖8 各試驗(yàn)指標(biāo)和參數(shù)關(guān)系圖（膨潤(rùn)土基泥漿+CMC）Fig.8 Test indexes and parameters diagram（bentonite slurry+CMC）

圖9 給出了，泥漿低濃度為10%，加入CMC改良前后效果對(duì)比圖：圖9（a），泥漿濃度10%，注入率20%（1.8 L）；圖9（b），泥漿濃度10%，注入率20%（1.8 L），CMC添加量0.3 g。故在泥漿低濃度時(shí)，加入CMC改良效果比較明顯，能到使改良土體達(dá)到比較理性的塑流性狀態(tài)。

綜上所述，在泥漿濃度為10%，注入率為20%（即1.8 L）時(shí)，CMC添加量為0.3 g，為使用CMC進(jìn)行改良的合理配比。

2.4 泡沫劑改良試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)得到的試驗(yàn)指標(biāo)如圖10所示，含水率10%時(shí)，土體嚴(yán)重失水，泡沫改良效果不明顯，圖中未給出。

分析可知，同一含水率，攪拌電流隨著FIR（泡沫注入比）的增大呈先迅速遞減后減緩的趨勢(shì)，坍落度隨著FIR的增加呈先迅速增加后減緩的趨勢(shì)。這說(shuō)明使用泡沫進(jìn)行改良可以明顯的降低土體的摩擦系數(shù)，但當(dāng)FIR超過(guò)某一限值后，摩擦系數(shù)改在變小。

圖11列出了泡沫改良土體的幾種塑流性狀態(tài)，圖12給出了各試驗(yàn)組合改良效果。分析可知，當(dāng)泡沫注入量不夠時(shí)，土體太干、易崩坍；當(dāng)泡沫注入過(guò)多時(shí)，造成泡沫析出，塑流性不好；隨著土體含水率的變大，泡沫的最佳注入比變小，即泡沫利用率有所提高；當(dāng)土體含水率超過(guò)一定值后，土中水分含量太多，泡沫改良土體效果不明顯。在不同土體含水率下，泡沫注入比合適時(shí)，如圖中四邊形包含范圍所示，改良效果比較理想，能夠達(dá)到較好的塑流性狀態(tài)。

綜上所述，使用泡沫對(duì)土體進(jìn)行改良，土體含水率的影響較大，當(dāng)含水率3%時(shí)，最佳FIR為30%～40%；當(dāng)含水率5%時(shí)，為25%～30%；當(dāng)含水率7.5%時(shí)，為15%～20%。

圖9 添加CMC改良前后對(duì)比圖Fig.9 Addition CMC conditioning contrast figure

圖10 各試驗(yàn)指標(biāo)和參數(shù)關(guān)系圖（泡沫）Fig.10 Test indexes and parameters diagram（foam）

圖11 泡沫改良四種塑流性狀態(tài)Fig.11 Four plastic flow states of foam conditioning

3 不同改良劑改良效果

通過(guò)對(duì)4種試驗(yàn)方案分析比較可知，單獨(dú)使用膨潤(rùn)土泥漿改良時(shí)，泥漿濃度為12.5%，注入量20%，為合理配比，但是泥漿濃度較大，對(duì)應(yīng)著的泥漿粘度較大，一方面會(huì)造成泵送劑輸送困難，工作量較大，另一方面，土體粘性較大，不利于螺旋輸送機(jī)正常出土。故單獨(dú)使用膨潤(rùn)土泥漿改良土體不合適盾構(gòu)施工。

在膨潤(rùn)土泥漿低濃度時(shí)，添加一定的高分子聚合物可以改善土體的保水性和粘度。添加PAM方案的合理配比為：泥漿濃度10%（注入率20%，即1.8 L）、PAM溶液（1‰）添加量0.4 L；添加CMC方案的合理配比為：泥漿濃度10%（注入率20%，即1.8 L）、CMC添加量0.3 g。這兩種方案改良土體，土體滲透性明顯減小，保水性得到明顯改善，具有較好塑流性狀態(tài)，但是對(duì)于土體的摩擦系數(shù)和粘聚力有一定程度的提高。通過(guò)換算得到兩種添加劑合理配比在泥漿體系中的質(zhì)量體積比分別為，PAM為0.18 g·L，CMC為0.17 g·L，兩種添加劑消耗量相差不大；此外，PAM的市場(chǎng)價(jià)格相對(duì)來(lái)說(shuō)比CMC的市場(chǎng)價(jià)格便宜，故經(jīng)濟(jì)成本上使用CMC較好。綜上所述，考慮改良效果和經(jīng)濟(jì)成本，使用高分子聚合物添加劑時(shí)，往低濃度膨潤(rùn)土泥漿中添加CMC組成泥漿體系對(duì)土體進(jìn)行改良為最優(yōu)方案。

在使用泡沫對(duì)土體進(jìn)行改良時(shí)，土體的摩擦系數(shù)明顯減小，保水性有一定的改善，但是當(dāng)土體含水率較大時(shí)，泡沫有注不進(jìn)情況，并且泡沫的最佳注入比同土體含水率有很大關(guān)系，土體越干，最佳泡沫注入比越大。

綜上所述，分別使用膨潤(rùn)土基泥漿和泡沫改良土體各有利弊，若能針對(duì)某一特定土層，找到兩者合理配比，對(duì)實(shí)際盾構(gòu)施工有一定指導(dǎo)意義。

圖12 泡沫改良土體效果Fig.12 Foam conditioning results

4 結(jié)論

對(duì)于本試驗(yàn)所使用砂卵石土樣，作者進(jìn)行了大量室內(nèi)試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)不同添加劑對(duì)土體改良效果進(jìn)行分析對(duì)比，得到以下幾點(diǎn)結(jié)論：

1）使用膨潤(rùn)土基泥漿不添加高分子聚合物時(shí)，泥漿濃度較低時(shí)，土體保水性太差，當(dāng)加入一定量的高分子聚合物時(shí)，土體保水性得到明顯改善。

2）使用高分子聚合物添加劑時(shí)，往低濃度膨潤(rùn)土泥漿中添加CMC組成泥漿體系對(duì)土體進(jìn)行改良，改良土體塑流性較好，且經(jīng)濟(jì)成本較低。

3）對(duì)土體進(jìn)行改良，不管是膨潤(rùn)土還是高分子聚合物的添加量均存在一個(gè)限值，是把雙刃劍，一旦超過(guò)這個(gè)限值反而增大土體摩擦角和黏聚力，不利于土體改良。

4）使用泡沫改良土體時(shí)，土體的摩擦系數(shù)明顯減小，保水性有一定的改善，泡沫的最佳注入比對(duì)土體的含水率比較敏感，隨著含水率的增加，泡沫最佳注入比明顯減小。但當(dāng)含水率超過(guò)一定限值時(shí)，泡沫并不能對(duì)土體改良有明顯的效果，有注不進(jìn)的現(xiàn)象出現(xiàn)。

由于本文是分別考慮了膨潤(rùn)土基泥漿和泡沫對(duì)土體改良效果的影響，兩者對(duì)土體的改良效果各有利弊，并沒(méi)有把兩者一起考慮，這也與現(xiàn)場(chǎng)盾構(gòu)施工實(shí)際情況有些不符。針對(duì)這一局限性，本文作者將進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)與研究。

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Research on Soil Conditioning of Sand-pebble Layer in EPB Tunneling

Zhong Yi1,Yang Longcai1,Fang Shitao2,Zhang Runlai1
(1.Key Laboratory of Road and Traffic Engineering of the Ministry of Education,Tongji University，Shanghai 201804，China；2.Sinohydro Chengdu Construction Investment Co.，Ltd.，Chengdu 610000，China)

Many difficulties exist during EPB through the sand-pebble layer because of high soil friction,low flow and poor plastic flow characteristics,namely,the mechanical torque of the cutting head and screw conveyor is large,extraction soil of the screw conveyor is not smooth and tunnel face earth press is difficult to form.At present effective solution mainly focuses on adoption of additives such as bentonite slurry and foam to improve the plastic flow of the excavation soil.But the conditioning design is often based on the workers’experience or according to trial-and-error procedure at the work site,which has a certain irrationality and blindness.For this purpose,a series of laboratory tests were performed to evaluate and analyze the properties of additives and conditioned soils.Tests obtained the laboratory optimum ratio of additives and injection rate of bentonite slurry and foam.Through the comparative analysis of several conditioning solutions,the optimal solution was proposed.

earth pressure balance shields;soil conditioning;additive agent;sand-pebble layer

U455

A

1005-0523（2015）06-0044-10

(責(zé)任編輯 王建華)

2015－09-03

鐘毅（1990—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)槌鞘熊壍琅c鐵道工程。

楊龍才（1971—），男，副研究員，博士生導(dǎo)師，主要從事高速鐵路路基變形控制理論與技術(shù)、城市軌道交通土工結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論與施工技術(shù)等方面的研究工作。