不同渗透系数地层中泥浆渗透成膜试验研究
来源：中国血液净化杂志2020年第12期北京时间：
作者：林钰丰, 张尚达, 方勇, 何川, 刘方
单位：1. 西南交通大学 交通隧道工程教育部重点实验室, 四川 成都 610031;2. 中铁工程设计咨询集团有限公司, 北京 100055"],"fundList_en":["Key Project of China Railway Corporation (2017G007); National Natural Science Foundation of China (51578460); National Key Research and Development Plan (2016YFC0802205)
摘要：为了改善泥浆在高渗透性地层中难以成膜的问题,给泥水盾构工程中泥浆的配制提供参考,针对膨润土泥浆在砂土地层中渗透成膜的过程,以某高铁隧道砂卵石地层中泥水盾构施工为背景,开展了泥浆在不同渗透系数地层中的成膜试验。试验采用自行设计的内径为300 mm的泥浆渗透装置,利用分级加压的方式使泥浆压力转化为地层的有效支护压力,分析了地层渗透系数、泥皮厚度、泥浆滤失量三者的关系以及成膜的判断方法。研究结果表明:泥皮厚度随着地层渗透系数的变大表现为先增大后减小,而泥浆滤失量随之不断增大,在泥皮厚度增大阶段厚度与滤失量成正相关,在泥皮厚度减小阶段厚度与滤失量成负相关,泥皮厚度最大值点是泥浆渗透有效成膜的转折点;过泥皮厚度最大值点的k线可为泥浆适应性判断提供参考,k线左侧是泥浆渗透成膜的稳定区域,而在k线右侧区域,泥浆颗粒的消耗量与滞留量呈负相关,泥浆的适应性较差;采用<i>D</i><sub>15</sub>/<i>d</i><sub>85</sub>的值能大致地划分泥浆的渗透成膜类型,<i>D</i><sub>15</sub>/<i>d</i><sub>85</sub>在10附近是成膜是否有效的过渡区,该区域对应k线右侧临近区域,泥浆渗透可以形成泥皮,但稳定性较差,故泥皮不能作为有效泥膜形成的标志;增大泥浆中颗粒的粒径能提高泥浆的成膜能力,使泥浆k线向右移动,能有效解决泥浆在高渗透性地层中成膜难的问题。
关键词：隧道工程,泥浆成膜,泥浆渗透试验,滤失量,有效泥皮
基金资助：中国铁路总公司重大课题项目(2017G007)；国家自然科学基金项目(51578460)；国家重点研发计划项目(2016YFC0802205)
