泥漿控制作業(yè)指導(dǎo)書

1、泥漿控制作業(yè)指導(dǎo)書1、原材料1.1泥漿制備所需材料有：膨潤土、CMC、純堿、水。1.2材料要求(1)原材料的品種和來源未經(jīng)監(jiān)理工程師同意不允許更改。(2)泥漿的成分要滿足技術(shù)規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。(3)水 清水，若用江水，則需要作特別的處理。(4)膨潤土 主要成分是蒙脫土，必須符合施工要求。(5)純堿不允許含有其它雜質(zhì)。(6) CMC 能增加粘度和提高泥膜形成性能。(7)所有原材料都必須經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)場。(8)所有材料的質(zhì)量檢查、運(yùn)輸、儲存、使用都必須滿足規(guī)范要求和監(jiān)理工程師的要 求。2、泥漿配合比及指標(biāo)1.1 泥漿配合比泥漿配合比必須滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、 規(guī)則和技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。經(jīng)綜合考慮，本工程擬選

2、用膨 潤土泥漿。泥漿配合比(重量比)為膨潤土 ：CMC:純堿:水=100:0.28:3.3:700。施工過程根據(jù)具 體情況進(jìn)行調(diào)整，使用膨潤土(粉末粘土)提高比重；添加 CMC來增大粘度。1.2 泥漿質(zhì)量指標(biāo)泥漿密度1.2g/cm3;泥漿粘度30s(漏斗粘度)；析水率v 5%;顆粒v 74科m。(具體根 據(jù)實(shí)際施工情況做相應(yīng)調(diào)整)3、試驗(yàn)在泥水平衡盾構(gòu)法中泥漿的物理性質(zhì)及泥漿壓力的控制是最重要的因素。在切削表面，有適當(dāng)?shù)哪酀{壓力形成了泥膜并正常的控制了泥漿的性質(zhì)，同時(shí)開挖面得到了穩(wěn)定。因此在開始操作之前，對泥漿的試驗(yàn)是很重要的。泥漿試驗(yàn)包括流變試驗(yàn)、沉淀試驗(yàn)以及形成泥膜的試驗(yàn)。要測量固體顆粒的

3、密度、泥漿密度、屈伏應(yīng)力、塑性粘滯帶、顆粒大小的分布以及土壤顆粒的特定表面。通過沉淀試驗(yàn)來量測細(xì)顆粒的凝聚程度。根據(jù)這兩種結(jié)果建立起密度的范圍以后，運(yùn)用模型儀再作導(dǎo)向泥膜試驗(yàn)和滲透試驗(yàn)。通過試驗(yàn)，對泥漿進(jìn)行全過程工藝檢測，以便于總結(jié)、修正、完善泥漿的施工工藝，確 保泥漿質(zhì)量，保證盾構(gòu)順利開挖。4 .泥漿制備(1)作泥量作泥量在考慮了以下因素的基礎(chǔ)上，從物質(zhì)平衡的角度進(jìn)行推斷：混入泥水中的粉砂、粘土使泥水成分增加(砂質(zhì)土幾乎全部，硬質(zhì)粘土有1015%左右的細(xì)?；烊?；在作業(yè)面的損失量；泥水處理時(shí)的損失量；在接進(jìn)度管時(shí)的損失量；從配管、泵向洞內(nèi)泄漏的損失量等。根據(jù)推進(jìn)速度約為 4cm/min ,出

4、硝量約為0.32m3/min ,泥水需要量為(56倍的硝量) 1.8m3/min ,考慮各種損失量及設(shè)計(jì)余量，本盾構(gòu)機(jī)的作泥設(shè)備的能力須大于2.7m3/min。(2)作泥設(shè)備在充分把握開挖前后泥水成分的增減和查明對于不同地質(zhì)的泥水損失量及泵的規(guī)格的基礎(chǔ)上，設(shè)置能應(yīng)付預(yù)想的泥水性能變化的設(shè)備容量為2.7m3/min。作泥設(shè)備主要包含 1個(gè)剩余泥水槽、1個(gè)粘土溶解槽、1個(gè)清水槽、1個(gè)調(diào)整槽、1個(gè)CMC （增粘劑）貯備槽、攪 拌裝置等。（3）泥漿制作流程泥漿拌制：調(diào)整槽內(nèi)泥漿不足時(shí)，粘土或膨潤土被送入粘土溶解槽，經(jīng)過攪拌裝 置充分?jǐn)嚢韬?，送入調(diào)整槽；剩余泥水槽內(nèi)的粘稠泥漿與來自清水槽的水混合，經(jīng)過攪

5、拌后，送入調(diào)整槽（拌制泥漿的配比必須根據(jù)盾構(gòu)值班工程師所提供的巖層及地質(zhì)變化做適時(shí)調(diào) 整）。泥水處理：由排泥管排出的泥漿經(jīng)過過濾后被送到泥漿沉淀槽內(nèi)，將泥塊、碎石 進(jìn)行首次分離，分離出來的泥塊、碎石進(jìn)入振動(dòng)篩，再次分離后，由沉淀槽與振動(dòng)篩分離出來的泥漿，進(jìn)入泥水分離漩流器內(nèi)，進(jìn)行循環(huán)分離，分離出來的砂土，到集料箱排出，分離 器分離出來的泥漿， 進(jìn)入調(diào)整槽重新使用， 在調(diào)整槽內(nèi)，并按比例加入一定量的粘土、cmc、清水進(jìn)行混合，制成適合地層特征的新泥漿（各種添加劑的數(shù)量必須根據(jù)調(diào)整槽內(nèi)泥水檢測的質(zhì)量指標(biāo)做相應(yīng)調(diào)整），由送泥泵泵入盾構(gòu)泥水室內(nèi)，多余泥漿儲存在調(diào)整槽內(nèi)。（4）泥漿制作要求泥漿密度送泥時(shí)

6、的泥漿比重控制在 1.11.3之間。當(dāng)比重低于此范圍時(shí)， 使用膨潤土（粉末粘土） 提高比重。粘性粘性大的泥漿在砂礫層可以防止泥漿損失、砂層剝落，使作業(yè)面保持穩(wěn)定。一般情況 下，由以下條件確定泥漿的粘性：在坍塌性圍巖中，使用高粘度泥水使作業(yè)面保持穩(wěn)定，但是泥水粘度過高， 處理時(shí)容易堵塞篩眼，造成作業(yè)性下降；另外，在粘土層中，粘度過低也會造成事故；根據(jù)圍巖的條件不同而不同，但一般情況下粘度控制在2535sec。造墻性泥墻可以將泥水壓有效地傳遞到開挖墻面（作業(yè)面：外周面），并且泥水的有效成份可以侵入圍巖縫隙中，使粘著力增大，從而保持作業(yè)面穩(wěn)定；為了形成良好的泥墻， 泥水中必須含有必要濃度的泥水的有效

7、成份，并且使這些成份穩(wěn)定（分散）；在砂質(zhì)土中，造墻性的管理顯得特別重要。穩(wěn)定性a為了使泥水有優(yōu)良的造墻性和適當(dāng)?shù)恼承?，必須使泥水處于分散狀態(tài)，即使長時(shí)間的 放置也不會產(chǎn)生澄液；b穩(wěn)定性受泥水中有效成份濃度與鹽類濃度的支配，在含有10.00ppm以上鹽分的地下水的情況下，采用添加分散劑或其它方法；c盾構(gòu)停止掘進(jìn)時(shí)，泥水基本得不到攪拌，這時(shí)穩(wěn)定性不好的泥水，其泥水成份可能會 出現(xiàn)沉淀，所以在盾構(gòu)施工過程中加強(qiáng)泥水試驗(yàn)工作。濃度a泥水濃度根據(jù)不同的地質(zhì)而各不相同，透水性高的圍巖中使用的泥水濃度一般為 1025% 左右；b泥水處理設(shè)備限制著用于提高粘度、護(hù)壁性等添加劑的量，所以在泥水盾構(gòu)施工中可 用增

8、大微粒子濃度的方法來提高泥水機(jī)能。(5)泥水的檢測與調(diào)整項(xiàng)目檢測器具調(diào)整方法比重泥漿平衡器等高時(shí)加清水，低時(shí)加膨潤土等粘度漏斗粘性儀等高時(shí)加水，低時(shí)加純堿含砂量含砂量測量器小于20% ,高時(shí)循環(huán)處理PH值PH值測量器泥水劣化加中和劑5 .泥漿輸送5.1 輸送設(shè)備：泥漿攪拌機(jī)、泥漿泵(1臺)，進(jìn)漿管(273)。5.2 輸送過程：在輸送過程中，嚴(yán)格控制流量，使其滿足盾構(gòu)開挖需求。并且，在此過程中 不能出現(xiàn)沉淀、離析等現(xiàn)象。6 .質(zhì)量控制措施6.1 制漿材料(1)所有進(jìn)場材料必須分類、 分批堆放整齊，嚴(yán)禁材料攙雜。超過保質(zhì)期的材料嚴(yán)禁使用。(2)進(jìn)場的制漿材料必須是正規(guī)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品，并附有產(chǎn)品合格

9、證。經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)場。經(jīng)常性的對指漿材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和分析，試驗(yàn)和取樣要滿足監(jiān)理工程師的要求。6.2 泥漿過程控制在泥漿的制備過程中，實(shí)行過程控制按以下流程圖進(jìn)行管理和操作。在此過程中，所有試驗(yàn)都必須符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。6.3 泥漿指標(biāo)控制(1)根據(jù)技術(shù)規(guī)范的要求，對泥漿的材料進(jìn)行系統(tǒng)的試驗(yàn)，確保質(zhì)量滿足技術(shù)規(guī)范的要求， 方法滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則。(2)泥漿的原材料和質(zhì)量指標(biāo)都必須經(jīng)過試驗(yàn)或檢驗(yàn)，并且在監(jiān)理工程師同意后方可確定。6.4 泥漿質(zhì)量控制措施泥漿中土粒保持，對于泥漿穩(wěn)定也很重要。如圖 2,以某一種泥漿物性值達(dá)到限界，泥漿穩(wěn)定性及土粒保持性急劇下降。而且，隨著粘土礦物組成和氯離子濃度的不同，

10、泥漿物理特性有很大的不同。因此，事先應(yīng)進(jìn)行泥漿試驗(yàn)，了解其主要特性，由于泥漿性狀隨開挖土層的變化而變化，根據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行控制以保持適當(dāng)泥漿壓力很重要。泥漿試驗(yàn)和泥漿調(diào)整需定期進(jìn)行，但其頻率、測定項(xiàng)目、控制值等應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模、土質(zhì)預(yù)先確定。為了控制泥漿特性，應(yīng)測試的項(xiàng)目如下泥漿密度：泥漿密度是與粘性、過濾特性等有關(guān)的基本物理量，就流體輸送、泥水處理而言也必須注意泥漿的變化。通過設(shè)置在送排泥管處的差壓式密度計(jì)和丫射線密度計(jì)自動(dòng)測量循環(huán)泥漿密度，但泥漿試驗(yàn)中是用泥漿天平測量。原則上是用基本泥漿密度(除去砂粒成分的泥漿密度)判斷與粘性、 過濾特性有關(guān)，由泥漿穩(wěn)定性、土粒子保持性指標(biāo)形成的泥漿密度。用表觀密度代替的時(shí)候，注意砂粒含量的變化。粘性：泥漿的粘性用范內(nèi)爾粘性值 (以泥漿自漏斗的容器中完全流出所用時(shí)間來評價(jià)其粘性)來表示，粘度擬控制在 30s左右，具體根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際調(diào)整。含砂量：透水系數(shù)大的巖土體，泥漿中的砂粒對巖土體孔隙有堵塞作用，故泥膜形成與泥漿中砂的粒徑及含量有很大關(guān)系。含砂量可用篩分裝置測定，也可