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第一章 绪论1

1.1 泥水盾构的发展2

1.2 泥水盾构技术在我国的应用5

1.3 泥水盾构中的泥浆与泥膜10

参考文献10

第二章 泥水盾构泥浆及其功能13

2.1 泥水盾构压力舱基本构造13

2.2 泥浆在泥水盾构中的作用16

2.2.1 掘进时泥浆的平衡功能16

2.2.2 泥浆压力的计算方法17

2.2.3 泥浆压力控制18

2.2.4 泥浆输送功能19

2.2.5 泥浆分离功能23

2.3 泥浆使用中存在的问题28

参考文献31

第三章 泥浆的配制与测定33

3.1 泥浆材料33

3.1.1 泥浆的基本类型33

3.1.2 泥浆的基本材料34

3.1.3 泥浆性能调整材料37

3.1.4 几种关键材料性质说明39

3.2 泥浆的基本性质与测量方法40

3.2.1 泥浆的密度40

3.2.2 泥浆的黏度与流变特性42

3.2.3 泥浆颗粒级配47

3.2.4 泥浆的含砂量48

3.2.5 泥浆的失水量49

3.2.6 泥浆的pH49

3.2.7 泥浆的物理稳定性与胶体率50

3.3 泥浆的种类及特点51

3.4 泥浆的配制51

3.4.1 膨润土的膨化51

3.4.2 各种添加剂的添加方法和原则52

3.4.3 与地层的匹配性53

3.5 一些典型的配方53

3.5.1 钱塘江定向钻穿越铺管工程53

3.5.2 武汉天兴洲长江穿越铺管工程54

3.5.3 北京地下直径线泥水盾构施工54

3.5.4 日本横滨市白幡第二干线泥水盾构工程54

3.5.5 日本广岛市电力中央线隧道55

参考文献55

第四章 泥浆在地层中的渗透成膜规律56

4.1 泥水盾构泥浆成膜的研究及技术现状56

4.2 泥浆渗透装置和测试方法59

4.2.1 泥浆成膜试验装置59

4.2.2 试验材料60

4.2.3 试验方法61

4.3 泥浆在地层中的渗透现象63

4.3.1 泥浆的渗透流量随时间的变化规律63

4.3.2 泥浆颗粒在地层中的堆积形态67

4.3.3 泥浆的渗透形态及渗透模式总结70

4.3.4 泥浆在地层中的渗透类型与颗粒堆积形态的对应关系72

4.3.5 泥浆渗透模式的划分73

4.4 泥浆在地层中各渗透模式下的渗透规律的探讨75

4.4.1 表面过滤型泥浆的渗透特性分析75

4.4.2 表层渗滤型泥浆的渗透特性分析77

4.4.3 渗透型泥浆在地层中的渗透特性分析78

4.5 基于宾厄姆流体的渗透型泥浆在地层中的渗透规律研究78

4.5.1 泥浆的流体特性参数78

4.5.2 宾厄姆流体在圆管中流动的理论推导82

4.5.3 渗透型泥浆在地层中的渗透试验结果84

4.5.4 理论计算结果与渗透试验结果比较86

4.5.5 渗透型泥浆在地层中的渗透机理讨论88

4.6 泥膜形成规律与机理分析89

4.7 泥膜形成的影响因素90

4.7.1 地层性质对泥膜形成的影响90

4.7.2 泥浆性质的影响101

参考文献107

第五章 泥水加压盾构泥膜质量评价110

5.1 泥浆滤失量与泥膜的渗透系数110

5.2 泥膜形成后地层中超静孔隙水应力112

5.2.1 泥膜形成过程中地层中超静孔隙水应力测试113

5.2.2 泥膜形成过程中地层中超静孔隙水应力分布规律115

5.2.3 影响地层超静孔隙水应力分布的因素115

5.2.4 泥膜在开挖面稳定中的作用机理分析118

5.3 泥膜形成时间与动态过程120

5.3.1 泥膜形成时间的定义121

5.3.2 泥膜形成时间测试121

5.3.3 泥膜的形成与破坏的过程分析124

5.3.4 开挖面上泥膜形成与破坏的动态过程127

5.4 泥膜的气密性与开舱应用128

5.4.1 泥膜的闭气现象129

5.4.2 泥膜闭气机理及闭气值130

5.4.3 压气条件下泥膜的破坏132

5.4.4 泥膜的闭气时间及影响因素135

5.4.5 提高泥膜闭气性的方法138

参考文献140

第六章 典型泥水加压盾构工程实例142

6.1 南京长江隧道泥水盾构泥浆配制与成膜实例142

6.1.1 南京长江隧道工程概况142

6.1.2 南京长江隧道砾砂地层中正常掘进时泥浆配制与成膜应用151

6.1.3 泥膜闭气性在带压开舱中的应用157

6.2 南京纬三路过江通道泥水盾构泥浆配制与成膜实例167

6.2.1 南京纬三路过江通道工程概况167

6.2.2 南京纬三路过江通道泥水盾构正常掘进时泥浆配制及成膜应用172

6.2.3 泥膜闭气性在带压开舱中的应用180

6.3 扬州瘦西湖隧道全断面黏土地层泥水盾构掘进实例186

6.3.1 扬州瘦西湖隧道工程概况186

6.3.2 全断面黏土地层泥浆成膜应用189

6.3.3 黏土泥浆处理技术189

6.4 南水北调中线穿黄隧道泥水盾构施工实例192

6.4.1 南水北调中线穿黄隧道工程概况192

6.4.2 不同地层泥浆性能的选择195

6.4.3 南水北调开舱199

6.5 东京冰川町地铁区间隧道工程10m泥水盾构施工实例201

6.5.1 东京冰川町地铁区间隧道工程概况及地质条件201

6.5.2 盾构选型203

6.5.3 技术措施204

6.5.4 泥浆控制与盾构掘进206

6.5.5 盾构掘进施工206

参考文献207