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克泥效特性试验及其在盾构穿越施工中的应用

         
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为研究盾构掘进过程中克泥效浆液对开挖间隙的充填及其减小地层变形的作用机制,结合北京地铁17号线盾构隧道超近距离穿越北京首都国际机场线既有运营隧道的工程实例,采用物理、力学特性试验和数值模拟计算等方法,对盾构下穿既有隧道施工时的变形规律与克泥效工法的作用机制开展研究。结果表明:1)随着克泥效浆液质量浓度的增大,其渗透性明显减小;当克泥效浆液的质量浓度为400 kg/m3时,能够阻止同步注浆浆液向前流窜,对开挖间隙的充填、支护效果最佳。2)克泥效浆液能使盾壳与土体之间的摩擦力降低50%,并且能够避免盾壳周边土体发生超固结而出现剪切破坏和体积膨胀,从而减小下穿施工过程中对既有线结构的影响。3)在盾尾脱出后15环之内使用水泥-水玻璃1∶1配比的双液浆进行径向注浆,能有效减小既有隧道沉降。4)数值模拟结果揭示出采用克泥效浆液充填盾构开挖间隙后不仅能大幅减小施工沉降,还能有效抑制沿隧道轴线方向的地层位移。

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