富水砂卵石地层土压平衡盾构掘进渣土改良试验研究
张剑锋1*，黎 寰2，吴 倩2，刘 欢3，4
(1. 中铁二院华东勘察设计有限责任公司，浙江 杭州 310043; 2. 武汉地铁集团有限公司，湖北 武汉 430070;3. 南昌大学 工程建设学院，江西 南昌 330031; 4. 中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075)
摘 要： 针对某隧道土压平衡(EPB)盾构穿越富水砂卵石地层的工程难题，开展室内渣土改良试验，对泡沫、钠基膨润土泥浆及衡盾泥3种改良剂及改良渣土性能试验、坍落度试验与渗透试验，结果表明：泡沫体积分数为3%，注入比为20%;钠基膨润土泥浆质量浓度为235 g/L，掺入比为1∶10;衡盾泥A液∶B液配合比为18∶1(掺入比1∶25)或21∶1(掺入比1：20)，3种改良方案均满足渣土施工所需的和易性及抗渗性要求。泡沫改良渣土的渗透系数最小，但其临界水力坡降仅为10.9;钠基膨润土改良渣土和衡盾泥改良渣土均表现出较强的抗渗稳定性，其中钠基膨润土改良渣土抗渗效果最佳，水力坡降达到34.9时，其渗透系数仍能维持在10-5 cm/s数量级，但泥浆用量较大，衡盾泥则在用量相对较少的情况下，其临界水力坡降为19.3，在3种改良剂中综合性能最为均衡。将衡盾泥改良方案应用于施工实践，实测改良后刀盘与螺旋输送机扭矩均有所降低且数值更稳定，螺旋输送机喷涌现象消失。该研究可为后续类似富水砂卵石地层土压平衡盾构施工的渣土改良提供量化依据。
关键词： 渣土改良; 富水砂卵石地层; 土压平衡盾构; 室内试验
基金项目： 国家自然科学基金项目(51778641);中铁二院工程集团有限责任公司科技开发计划项目(KSNQ243025)
引文格式： 张剑锋，黎寰，吴倩，等. 富水砂卵石地层土压平衡盾构掘进渣土改良试验研究[J]. 市政技术，2026，44(2)：108-119. (ZHANG J F，LI H，WU Q，et al. Experimental study on muck improvement for earth pressure balance shield tunneling in water-rich sandy cobble strata[J]. Journal of municipal technology，2026，44(2)：108-119.)