摘要：随着时代的发展进步，越来越多的盾构工程大肆兴起，泥饼防治施工技术逐渐成熟，具有很强的实践研究价值。但大部分施工项目中，很多都是粘性土质层，盾构机在工作中会对粘土进行一定的碾压，再加上刀盘在施工过程中产生的摩擦热力，所以很容易在刀盘表面和土仓内壁形成泥饼，从而阻塞盾构机的正常运行，进而影响整体施工质量和效率。亟待相关部门的深入研究，在盾构施工中广泛应用泥饼防治技术，提高项目施工的综合水平。
关键词：盾构施工；泥饼防治技术；粘土地层
引 言：信息技术飞速发展的现代，地下工程愈发壮大，盾构施工的实用价值得以充分发挥，同时做好泥饼施工防治工作刻不容缓。其工作原理，主要是靠盾构机借助刀盘进行掘进，将刀盘上附着的土壤经过受力和摩擦生热，形成坚硬的泥饼。进而影响盾构机的顺利稳定工作，还会降低橡胶密封的质量，所以需要对泥饼做进一步防治。但是人工清除措施存在很大难度，不仅会引起出土不畅、超排，以及地面沉陷等问题，还会威胁盾构施工安全，导致施工进程失控，加强防治施工技术非常有必要。
1 盾构施工简述
本文主要以衡阳市某路段隧道研究主体，将连接东西岸道路、埋段，以及盾构段等因素的施工项目，结合盾构机逐渐掘进。在实践分析泥饼的成因和影响基础上，总结各种科学有效的防治措施，取得良好的应用效果。这也就意味着，做好施工中的泥饼防治措施，是确保项目工程顺利进行的关键所在。[1]借助盾构机对渣土和粘土不断改良，统计分析实际施工过程中的数据信息，以便提高整体施工质量，同时提供强大的防治技术支持。
2 盾构施工中的泥饼防治技术
2.1 地质勘测
开展建筑施工的前提，就是勘探好详细的地址信息，进而制造更严谨的施工方案，减少损失同时，提高工作质量。但是施工设计的过程中，一旦数据和流程有所失误，就会导致现场实际施工情况与测孔距离的偏差，也就是说实地勘探资料会直接影响到预控掘进质量和效率。因此，如果想要确保隧道勘探水平逐渐提升，减少不必要的风险，就要适当增加测控密度。同时在盾构机掘进过程中，需要对地质情况加强扫描频率，并及时对掌子面开挖原状土，进行土力学实践验证，将地层参数详细分析研究后融入施工，提高地质详勘有效性。
2.2 盾构掘进的参数控制
盾构掘进是泥饼防治施工技术中的重要内容，所以详细的地质勘测数据信息和扫描报告，能够有效为盾构施工提供精准的技术支撑。便于施工单位获取正确数据，及时调整盾构机的掘进参数，不断加强对种种参数的判断，进一步掌握刀盘推力、掘进效率，以及扭矩等难点技术。在刀盘扭矩适当情况下，合理增加转速，减少刀盘上粘土的附着，注意正反转换方向扭转，避免单一方向长时间旋转。刀盘上出现泥饼时，扭转速度会低至9mm/min，扭矩高于6000kN·m，根据这些现象采取相对应的有效措施，确保盾构施工的顺利开展。[2]
2.3 盾构机改造
盾构机在掘进施工过程中产生泥饼的主要原因，就是盾构刀盘在地质层中实用不畅。所以要想发挥好泥饼防治技术的价值，在盾构施工前务必收集好详细的地勘资料和地质特性，对盾构机采取合理的改造技术，至关重要。在实际施工中将撕裂刀和刮刀相互契合，适当增加盾构机刀具的高度，以此减少刀盘凝结泥饼的效率。
首先，完善刀具配置增加其开口率，结合实际案例中的数据统计，只有盾构机的开口率大于33%时，才能最大程度上减少刀盘的结泥现象。此外，增大开口率具有一定的难度，所以通过对冲刷口的改进，能够高效完成盾构机改造。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在盾构机的隔离板上增设6个冲刷口，以便进行全方位的冲刷，从而达到提高泥浆泵功率和送泥流量，强化排泥速度，以及稀释泥浆密度的施工效果。
其次，需要逐渐扩大泥水密封舱的容积，以便盾构施工中可以承载更大的压力，保持掌子面的泥膜平衡。[3]密封舱将刀盘切下的土层，在内部与泥水充分搅拌，形成粘稠的泥浆，导致泥水舱底部产生泥饼。如果密封舱的容积足够大，就能够有效增加泥浆的稀释程度，再加上不断调整和分离处理，减缓泥饼的形成。
最后，在盾构施工中增加搅拌棒，对泥浆起到良好的搅拌作用，便于刀盘切割下来的土层与泥浆充分混合。同时还可以将体积过大的泥块打碎，避免土块过大影响泥浆的排放，阻碍泥饼防治技术的进一步实施。
2.4 改良渣土
为了全面发挥泥饼防治技术在盾构施工中的价值，改良渣土工作必不可少，主要包括泡沫、膨润土等添加剂，改善渣土状态，提高盾构的施工质量。加强盾构中的土压平衡，调整合适的泥水参数，确保工作面上的渣土质量稳定。但是达成这一施工效果，需要注意温度和压力，对泥水的作用影响不宜过大，粘度需要适中，而且泥水的密度也要合理。同时尽可能形成张力足够的泥膜，稳固掘进中的土体，以免发生坍塌，另一方面增加刀盘与土体之间的润滑，减少摩擦，有效防治泥饼的形成。
将排泥管的差压式密度计，以及γ射线密度计设置完善，测量更有效的泥浆比重，调节不同地质的粘度、体积等参数，最大程度上保证泥水的塑流性，维持盾构施工的稳定。这一环节中，需要将泥水比重控制在1.15-1.3g／cm3的范围内，可以根据具体施工实况进行对应调节；此外将泥水的粘度保持在20-35s，便于后续工作中形成泥膜，通过增加CMC能够有效减少泥水粘度，是最佳途径；为了维持泥水的更好状态，还需要降低泥水的流动阻力，明确泥水的屈服值，降低泥水中土粒牵引力。[4]
此外，对渗水性较强的岩土体，泥浆粒会形成一定的阻碍作用，所以利用筛分装置，将泥浆和砂粒清晰分离，将74μm以上的大颗粒粉土颗粒除去，控制泥水中的含砂量是防治泥饼的有效策略。[5]除了这些内容，对析水量和API失水量，也要做好进一步的调控，析水量高于5%，PH值大于7，失水量不能高于30CC／30min，通过全面的完善，切实提高泥饼防治技术在盾构施工中的重要价值。
选择合理的泥水非常重要，将天然土泥浆与膨润土按照科学的配比，进行调配，在实践测验中记录好相关数据和结果，不断完善槽内的泥浆工作指标。对动态的泥水监控必不可少，以便掌握更全面的变化趋势，优化控制指标，降低泥水粘度。
2.5 泥饼清除
影响泥饼形成的因素不同，所以泥饼的凝结厚度也就不一样，为此清除方式也就有所区别。[6]如果刀盘上结成的泥饼较小，可以空转刀盘然后用高压泥水进行全面的清洗；但泥饼较大，或是附着力很强的时候，泥水冲洗方法会在一定程度上失去作用，在泥浆中添加一些润滑剂，像是工业漂白粉，或是洗衣粉等添加剂，都能够减少泥饼对刀盘的附着强度。
如果形成的泥饼更厚一些，冲洗方法和润滑剂都不奏效时，为了提高泥饼清除的质量，有必要进行人工清除。将泥水密封舱中的泥浆，增加适当的粘度，以确保泥水舱中的压力稳定，专业人员在刀盘舱液面有所降低的情况下，带压进舱，然后再用高压水枪进行细致清洗。还可以借助撬棍、风镐等工具，对盾构机中的泥饼深度清除，发挥泥饼防治技术的有效性。
结束语
总而言之，加强泥饼防治技术的应用，是确保盾构施工质量和效率的直接途径，能够有效减少刀盘上泥饼的凝结。不仅推动了工作进度，而且有效减少了对盾构机的磨损，降低不必要的养护维修开销，为施工单位创造更高的效益。
参考文献
[1]田辉，傅鹤林，张洪亮，等.盾构掘进中泥饼的防治措施及效果评价研究[J].企业技术开发，2017，36（11）：29-34.
[2]于海亮.盾构施工中泥饼防治施工技术研究[J].江苏建材，2015（5）：36-40.
[3]李小康.盾构掘进泥饼形成机理及预防处理措施[J].江苏科技信息，2015（12）：46-47.
[4]李志军，翟志国，赵康林.泥水盾构刀盘结泥饼形成原因及防治技术[J].地下空间与工程学报，2014，10（s2）：1866-1871.
[5]赵超.盾构掘进中姿态纠偏与泥饼部位的判断和处理[J].设备管理与维修，2016（12）：84-86.
[6]别雨漾，袁军，程健，等.盾构机泥浆堵塞的形成机理和解决方案[J].市政技术，2017，35（2）：181-184.
论文作者:崔哲源
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/6
标签：盾构论文; 泥水论文; 泥浆论文; 技术论文; 渣土论文; 粘度论文; 地质论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;