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泥水盾构带压开舱时泥膜的微观孔隙及渗透性研究
  • ISSN号:1000-4548
  • 期刊名称:《岩土工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU46[建筑科学—结构工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,江苏南京210098, [2]河海大学土木与交通学院,江苏南京210098
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(“9 7 3”计划)项目(2015CB057803); 国家自然科学基金项目(51408191); 中央高校基本科研业务费专项项目(2015B06014);中央高校基本科研业务费专项资金项目(2016B50714)
中文摘要:

泥膜的良好闭气性是保证泥水盾构带压开舱安全顺利实施的关键之一,要想提高泥膜的闭气性,首先应了解泥膜在带压开舱过程中的孔隙结构及渗透性变化。以南京纬三路过江通道在江底砂卵石地层中进行带压开舱为背景,在自制的试验装置中进行泥浆成膜和泥膜闭气试验,然后观测泥膜的孔隙结构和孔径变化,最后分析泥膜渗透系数的变化。研究结果表明:试验泥浆在0.2 MPa气压作用下6 h,在试验地层表面形成的泥膜厚度约为5.0 mm、孔隙率约为67%,在闭气过程中泥膜会发生压缩,且第一次单位压力引起的压缩量最大;随着闭气压力的增大,大孔隙组被优先压缩;泥膜基本单元体为骨架状结构,孔隙主要是粒间孔隙与架空孔隙,孔隙分布不连续、连通性差;孔径分布范围较广,其中在0.1~3.0μm的孔隙组占有绝对优势;本次试验中压缩后泥膜的渗透系数在10^-9 cm/s量级。研究结果有助于明确泥膜在闭气过程中的变化,对后续提高泥膜闭气性的研究有重要的参考意义。

英文摘要:

Good air tightness of filter membranes is necessary for opening excavation chamber under high pressure. To improve the value of air tightness, one should understand the pore structure and permeability change of filter membranes during chamber opening under high pressure. Taking the sandy cobble stratum of Nanjing Weisan Road river-crossing tunnel as an example, the air tightness tests are carried out for filter membranes formed under different pressures by a self-developed airtightness apparatus. Its pore structures and measured diameters are observed, and the changes of permeability coefficient are analyzed. The results show that the thickness of the filter membranes is 5.0 mm under 0.2 MPa for 6 hours, the porosity is about 67%, the filter membranes are compressed during the air tightness tests and at the first stage it is the largest. With the growth of the air pressure, the large pore group is preferentially compressed. The basic unit of filter membranes is a skeleton-like structure, and the pore structure is mainly inter-particle pore and overhead pore; furthermore, the pore is not continuous and poorly connective. The pore size has a broader distribution, and the group of 0.1~3.0 μm has an absolute advantage. The permeability coefficient in this experiment has a magnitude of 10^-9 cm/s. The results define the change of the filter membranes during air tightness, and it plays a significant role in improving the value of filter membranes during air tightness.

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期刊信息
  • 《岩土工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国水利学会 中国土木工程学会 中国力学学会 中国建筑学会 中国水力发电工程学会 中国振动工程学会
  • 主编:蔡正银
  • 地址:南京虎踞关34号
  • 邮编:210024
  • 邮箱:ge@nhri.cn
  • 电话:025-85829553 85829534
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4548
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1124/TU
  • 邮发代号:28-62
  • 获奖情况:
  • 中国科协二等奖,江苏省首届优秀期刊奖,连续三次被评为核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54826