土压平衡盾构渣土改良泡沫发生性能试验
来源：中国血液净化杂志2024年第1期北京时间：
作者：王斌, 王树英, 郑响凑
单位：1. 中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075","2. 中南大学 隧地工程研究中心，湖南 长沙 410075","3. 中南大学 轨道交通工程结构防灾减灾湖南省重点实验室，湖南 长沙 410075
摘要：<p>泡沫性能对于土压平衡盾构渣土改良效果有重要影响。采用实验室自制的泡沫发生设备进行了一系列泡沫性能测试，主要研究了气体流量、液体流量以及发泡液浓度对泡沫流量、发泡倍率、半衰期以及泡沫细观形态的影响，并分析了泡沫宏观性能与细观粒径之间的相关性。研究结果表明：气液比相同时，随着气体流量的增加，泡沫流量先增大后减小，发泡倍率逐渐减小，泡沫半衰期先增大而后减小。气体流量一定时，随着液体流量的增加，泡沫流量近似线性增长，发泡倍率略有下降并趋于稳定，泡沫半衰期先增大后减小。发泡液浓度在2%以下时，泡沫流量、发泡倍率以及半衰期随着发泡液浓度的增大迅速增长，发泡液浓度大于3%时，泡沫性能受发泡液浓度的影响较小。气体流量为21 L·min<sup>－1</sup>、液体流量为0.3～0.5 L·min<sup>－1</sup>、发泡液浓度为3%条件下，该泡沫发生系统的发泡性能最佳。相对于液体流量和发泡液浓度，气体流量对泡沫气泡初始粒径分布的影响最为显著，随着气体流量的增大，泡沫变得更细更均匀。发泡倍率与泡沫粒径之间存在明显的相关性，泡沫越细，发泡倍率越低；泡沫半衰期与粒径之间的关系不如发泡倍率明显。在实际盾构渣土改良中，应该重视泡沫粒径与渣土颗粒孔隙的适配关系，泡沫改良更加适用于级配较好的渣土；相同地层条件下，不同级配的泡沫入渗时需要不同的注入压力。</p>
关键词：隧道工程,渣土改良,泡沫发生器,发泡倍率,泡沫半衰期,泡沫粒径分布
