克泥效工法介紹及經(jīng)典案例分析

1、中 天 交 通克泥效工法介紹克泥效工法介紹 克泥效是由合成鈣基黏土礦物、纖維素衍生劑、膠體穩(wěn)定劑和分散劑構(gòu)成。 克泥效工法是將高濃度的泥水材料與塑強(qiáng)調(diào)整劑(即水玻璃)兩種液體分別以配管壓送到指定位置，再將此兩種液體以適當(dāng)比例混合成高黏度塑性膠化體后，再通過徑向孔注入的一種新型功法?；旌虾蟮牧鲃?dòng)塑性膠化體不易受水稀釋，且其黏性也不隨時(shí)間而變化。中 天 交 通克泥效克泥效中 天 交 通克泥效A、B液狀態(tài)(VIDEO HERE)膠結(jié)后克泥效與水混和效果(VIDEO HERE)中 天 交 通 采用黏度計(jì)采用黏度計(jì)（高粘度用）（高粘度用）VT-04VT-04 黏度比較：西紅柿醬黏度比較：西紅柿醬18dP

2、as18dPas、蛋黃醬蛋黃醬80dPas80dPas 牙膏牙膏300dPas300dPas、發(fā)蠟發(fā)蠟450dPas450dPas克泥效工法 黏土性的泥漿與水玻璃系的混合劑兩液混合后即刻產(chǎn)生塑性狀態(tài)的變化。 雙雙液型注入材料液型注入材料 不會(huì)硬化的可塑性黏土不會(huì)硬化的可塑性黏土 ( (可以進(jìn)行軟硬調(diào)整可以進(jìn)行軟硬調(diào)整) )試験項(xiàng)目測定値規(guī)格値4. 5秒-粘度（ 混合後）300 Pa 300500 Pa 試驗(yàn)項(xiàng)目測定值規(guī)格值凝結(jié)時(shí)間黏度 (混合后)300 dPa.s300500 dPa.s中 天 交 通 配比： 克泥效：水玻璃20：1 克泥效 每立方米用量：400公斤 使用量：每噸克泥效可拌合2

3、.5立方米 水玻璃 波美比：Be40 比重：1.38-1.39 克泥效工法中 天 交 通變頻器控制盤流量計(jì) 壓力表 壓力傳感器 克泥效泵浦水玻璃泵浦 克泥效設(shè)備 攪拌機(jī)及儲(chǔ)槽中 天 交 通 盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)沉降的情況分析沉降的情況分析早期下陷(或隆起)開挖下陷(或隆起)通過時(shí)下陷(或隆起)盾尾間隙處下陷后續(xù)下陷中 天 交 通(1)嚴(yán)格控制切口水壓波動(dòng)范圍；加強(qiáng)泥漿質(zhì)量控制，確保掌子面穩(wěn)定。(2)合理設(shè)定推進(jìn)速度，保證推進(jìn)速度穩(wěn)定，開始推進(jìn)和結(jié)束推進(jìn)時(shí)，速度應(yīng)逐漸提高或減小。(3)嚴(yán)格控制出土量，原則上按理論出土量出土，可適當(dāng)欠挖，保持土體的密實(shí)。(4)同步監(jiān)測刀盤正上方及前方的地面沉降或隆

4、起量，調(diào)整切口水壓及出土量去達(dá)到第二階段的零沉降，本標(biāo)段的地面隆起的危害要大于地面下沉。(5)同步由盾構(gòu)機(jī)的徑向孔向盾構(gòu)機(jī)的盾體外注入克泥效，及時(shí)填充開挖直徑和盾體之間的空隙，注入率為120130%之間，同時(shí)控制注入壓力和注入量；地面同步監(jiān)測地面的沉降，及時(shí)調(diào)整。(6)克泥效的注入點(diǎn)為11點(diǎn)鐘和1點(diǎn)鐘位置的徑向孔輪流注入 。(7)地面沉降同步監(jiān)測為1到2小時(shí)一次，并做好沉降記錄。中 天 交 通 孔隙孔隙處注入克泥效處注入克泥效中 天 交 通 減低推力的效果減低推力的效果（ODOD 6500mm6500mm，曲線，曲線R=30MR=30M）洪積黏土層洪積黏土層洪積砂層洪積砂層于洪積層中的效果顯于

5、洪積層中的效果顯著著中 天 交 通 從從1224米開始到米開始到1302米結(jié)束，通過專業(yè)的變頻器設(shè)備向盾體與地層的空米結(jié)束，通過專業(yè)的變頻器設(shè)備向盾體與地層的空隙注入特殊的高強(qiáng)度塑性材料克泥效，該材料具有永不凝固，有一定承載能力隙注入特殊的高強(qiáng)度塑性材料克泥效，該材料具有永不凝固，有一定承載能力的特性，克泥效工法不會(huì)因材料凝固而卡主盾體，還能有效填充掘進(jìn)產(chǎn)生的空的特性，克泥效工法不會(huì)因材料凝固而卡主盾體，還能有效填充掘進(jìn)產(chǎn)生的空隙，起到支撐上方土體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。在盾構(gòu)機(jī)中盾上方十一點(diǎn)和一點(diǎn)鐘方向一邊隙，起到支撐上方土體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。在盾構(gòu)機(jī)中盾上方十一點(diǎn)和一點(diǎn)鐘方向一邊掘進(jìn)一邊交替注入填充空隙；并在地

6、面設(shè)置多處沉降和房屋位移觀測點(diǎn)。通過掘進(jìn)一邊交替注入填充空隙；并在地面設(shè)置多處沉降和房屋位移觀測點(diǎn)。通過6天的克泥效工法施工有效的控制了天的克泥效工法施工有效的控制了“井岡山井岡山1號(hào)號(hào)”盾構(gòu)機(jī)通過愛群小區(qū)高樓盾構(gòu)機(jī)通過愛群小區(qū)高樓時(shí)上方土體和結(jié)構(gòu)的下沉量。時(shí)上方土體和結(jié)構(gòu)的下沉量。中 天 交 通案案例例二二：克泥 工程地質(zhì)情況為上軟下硬地質(zhì)，下部為巖盤，上部為黏土夾碎石地層，多有裂隙水，盾構(gòu)機(jī)埋深22米。 盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)工程中突然發(fā)現(xiàn)螺旋機(jī)不出土，打開螺旋機(jī)的檢查口，發(fā)現(xiàn)螺旋機(jī)內(nèi)沒有渣土，且運(yùn)轉(zhuǎn)正常，刀盤運(yùn)轉(zhuǎn)也正常，扭矩只有不到300，往螺旋機(jī)中注入膨潤土轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤土壓上升到1.9pa后壓力不再

7、上升，停止注入膨潤土后壓力迅速恢復(fù)到1.6pa，初步判斷是刀盤的主動(dòng)攪拌棒斷了，隨即做準(zhǔn)備開倉，當(dāng)時(shí)的土壓是1.6pa，當(dāng)人倉打開一條縫時(shí)發(fā)現(xiàn)水很大，無法進(jìn)倉，工程情況簡介中 天 交 通 由于螺旋機(jī)無法出土，渣土只能有人孔往外清理，只能做常壓開倉工法，正常的常壓開倉必須在盾構(gòu)機(jī)的刀盤前方注雙液注漿以達(dá)到加固土質(zhì)改良，然而在對(duì)地層做改良時(shí)，勢必造成雙液漿對(duì)盾構(gòu)機(jī)的刀盤和盾體的固結(jié)，造成盾構(gòu)機(jī)無法恢復(fù)掘進(jìn)。 經(jīng)專家進(jìn)行評(píng)審后決定：在對(duì)盾構(gòu)機(jī)前方進(jìn)行注漿加固前，必須利用土倉的加泥孔和盾體的徑向孔注入克泥效并保壓，在刀盤掌子面前和盾體的四周形成一道有效的泥膜，保護(hù)好盾構(gòu)機(jī)的刀盤和盾體。中 天 交 通第

8、一次先從土倉人孔處注入克泥效，注入4小時(shí)候土倉壓力升高到2.5pa，停止注入1小時(shí)后，土倉壓力降到1.98pa。第二次注入克泥效，1小時(shí)后土壓升到2.32pa，改由盾構(gòu)機(jī)的前盾徑向孔注入克泥效，每個(gè)徑向孔注入1立方米的克泥效，對(duì)盾體進(jìn)行保護(hù)。第三次對(duì)土倉進(jìn)行再次注入克泥效，是的土倉壓力升高到3.2pa時(shí)，盾構(gòu)機(jī)刀盤前方1.5米處由地面垂直轉(zhuǎn)孔注入雙液漿，鉆孔成型5個(gè)，每一個(gè)孔注入雙液漿4立方米，鉆孔深度20米。24小時(shí)后土倉壓力恒定在3.12pa.2.1、建壓、建泥膜中 天 交 通2.2、泄壓 第一次泄壓是打開土倉底部閘閥，土倉壓力由3.2pa降到2.8pa，清除部分克泥效和一些20cm左右的

9、石塊，無水。 第二次泄壓是打開人孔上部球閥，克泥效擠出，有很少量水（100L左右），之后再無水涌出。土倉壓力降到0.02pa。中 天 交 通2.3、開倉 第一次開倉后清理出克泥效，并用水清洗土倉，有少量余水， 經(jīng)由幾次開倉清理，共清理出渣土1千余袋，7090cm石塊十余塊。 檢查刀具，焊接攪拌棒中 天 交 通附：沉降中 天 交 通未使用克泥效未使用克泥效使用克泥效使用克泥效 案例案例三三、穿越古跡時(shí)，抑制地表沉降效果、穿越古跡時(shí)，抑制地表沉降效果 （OD OD 12,000mm12,000mm的盾構(gòu)機(jī)。覆土深的盾構(gòu)機(jī)。覆土深30M30M）中 天 交 通使用克泥效后的分析使用克泥效后的分析中 天

10、 交 通中 天 交 通 案例案例四四、穿越臺(tái)灣桃園機(jī)場跑道，地表沉降圖表、穿越臺(tái)灣桃園機(jī)場跑道，地表沉降圖表(OD 6(OD 6, ,240240mmmm。覆土深。覆土深25M25M、卵礫石層，水位、卵礫石層，水位GL:-8MGL:-8M）未使用克泥效使用克泥效未使用克泥效使用克泥效使用克泥效后的分析使用克泥效后的分析中 天 交 通克泥效其他應(yīng)用介紹克泥效其他應(yīng)用介紹附錄中 天 交 通洞門圈內(nèi)填充克泥效洞門圈內(nèi)填充克泥效泥土壓式盾構(gòu)機(jī)于土倉內(nèi)填充克泥效泥土壓式盾構(gòu)機(jī)于土倉內(nèi)填充克泥效（這是讓始發(fā)的同時(shí)產(chǎn)生土壓這是讓始發(fā)的同時(shí)產(chǎn)生土壓） 1 1、盾構(gòu)機(jī)始發(fā)盾構(gòu)機(jī)始發(fā)中 天 交 通隔艙隔艙注入口注

11、入口注入克泥效注入克泥效一邊確認(rèn)一邊確認(rèn)泥土泥土壓的情況下壓的情況下從螺旋機(jī)排土從螺旋機(jī)排土切刃盤邊旋轉(zhuǎn)邊攪拌土砂切刃盤邊旋轉(zhuǎn)邊攪拌土砂旁路運(yùn)轉(zhuǎn)旁路運(yùn)轉(zhuǎn)（開）（開）送泥送泥閥閥（）開（）開掘削面掘削面水水壓壓安定確認(rèn)安定確認(rèn)克泥效克泥效注入（注入（下方注入下方注入）（注入的泥水漿會(huì)從泥水管路回流注入的泥水漿會(huì)從泥水管路回流） 2 2、盾構(gòu)機(jī)盾構(gòu)機(jī)長期停止時(shí)長期停止時(shí)的的土土壓壓保持保持 在土壓平衡盾構(gòu)工法中，保持挖掘面土壓是非常重要的。盾構(gòu)機(jī)的掘削一旦停止，在土壓平衡盾構(gòu)工法中，保持挖掘面土壓是非常重要的。盾構(gòu)機(jī)的掘削一旦停止， 土壓平衡工法土壓平衡工法中的土壓保持就無法像泥水加壓工法般容易。

12、此時(shí)，會(huì)考慮使土倉土壓跟加泥泵來進(jìn)行連動(dòng)以保持所需中的土壓保持就無法像泥水加壓工法般容易。此時(shí)，會(huì)考慮使土倉土壓跟加泥泵來進(jìn)行連動(dòng)以保持所需的正常泥土壓。在軟弱地盤，加泥材料會(huì)有超量注入發(fā)生的可能性，這是由于挖掘面的前方的土質(zhì)松軟的正常泥土壓。在軟弱地盤，加泥材料會(huì)有超量注入發(fā)生的可能性，這是由于挖掘面的前方的土質(zhì)松軟所造成的。此時(shí)，為了達(dá)到土倉內(nèi)的土砂改良以及改善挖掘面前面松軟土質(zhì)的目的，可將克泥效注入土所造成的。此時(shí)，為了達(dá)到土倉內(nèi)的土砂改良以及改善挖掘面前面松軟土質(zhì)的目的，可將克泥效注入土倉內(nèi)倉內(nèi) ，并啟動(dòng)切削刀頭回轉(zhuǎn)，進(jìn)行土砂攪拌，這將能夠有效地實(shí)現(xiàn)土壓的保持。，并啟動(dòng)切削刀頭回轉(zhuǎn)，進(jìn)

13、行土砂攪拌，這將能夠有效地實(shí)現(xiàn)土壓的保持。 有的施工現(xiàn)場在盾構(gòu)掘削停工之前，有的施工現(xiàn)場在盾構(gòu)掘削停工之前，會(huì)自靠近螺旋機(jī)位置的注入口處或土倉的會(huì)自靠近螺旋機(jī)位置的注入口處或土倉的注入口處注入克泥效，這樣做除了可以讓注入口處注入克泥效，這樣做除了可以讓土倉內(nèi)部獲得完全的填充外，也能確保再土倉內(nèi)部獲得完全的填充外，也能確保再掘削時(shí)施工的順利進(jìn)行。注入克泥效的原掘削時(shí)施工的順利進(jìn)行。注入克泥效的原因在于：當(dāng)盾構(gòu)處于停工階段，螺旋機(jī)閘因在于：當(dāng)盾構(gòu)處于停工階段，螺旋機(jī)閘門處會(huì)出現(xiàn)少量漏水，土砂會(huì)逐漸沉淀后門處會(huì)出現(xiàn)少量漏水，土砂會(huì)逐漸沉淀后推積在土倉的下半部，一旦遇到挖掘面的推積在土倉的下半部，一旦

14、遇到挖掘面的崩壞或再度挖掘時(shí)，會(huì)造成切削刀或螺旋崩壞或再度挖掘時(shí)，會(huì)造成切削刀或螺旋機(jī)的扭矩過負(fù)荷的。若使用克泥效進(jìn)行填機(jī)的扭矩過負(fù)荷的。若使用克泥效進(jìn)行填充，將能很好地提升施工性。充，將能很好地提升施工性。中 天 交 通 3、盾構(gòu)機(jī)姿勢控制 在在軟弱軟弱地地層層或由于盾構(gòu)或由于盾構(gòu)機(jī)機(jī)的長度或的長度或重量重量不不平衡而導(dǎo)致栽頭向下，在此情形下，若是勉強(qiáng)平衡而導(dǎo)致栽頭向下，在此情形下，若是勉強(qiáng)揚(yáng)起機(jī)頭角度的話反而會(huì)導(dǎo)致?lián)P起機(jī)頭角度的話反而會(huì)導(dǎo)致地盤地盤下下沉沉更更大。大。在通常情況下，盾構(gòu)機(jī)會(huì)根據(jù)所選定的千斤頂在通常情況下，盾構(gòu)機(jī)會(huì)根據(jù)所選定的千斤頂來控制姿勢并進(jìn)行掘削?？墒?，有時(shí)因周邊地盤松

15、軟或盾構(gòu)機(jī)機(jī)器自重的關(guān)系，使得盾構(gòu)機(jī)來控制姿勢并進(jìn)行掘削?？墒?，有時(shí)因周邊地盤松軟或盾構(gòu)機(jī)機(jī)器自重的關(guān)系，使得盾構(gòu)機(jī)頭部發(fā)生叩頭的狀況，遇到這種情況，頭部發(fā)生叩頭的狀況，遇到這種情況，即使即使操作操作千斤頂或使用鉸接裝置，控制也相當(dāng)千斤頂或使用鉸接裝置，控制也相當(dāng)困難困難。此時(shí)，可用高黏性的克泥效從盾構(gòu)機(jī)下方注入的同時(shí)用下半部千斤頂進(jìn)行掘削，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)約此時(shí)，可用高黏性的克泥效從盾構(gòu)機(jī)下方注入的同時(shí)用下半部千斤頂進(jìn)行掘削，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)約 作半環(huán)長度的掘削時(shí)，姿勢就能調(diào)整回來。作半環(huán)長度的掘削時(shí)，姿勢就能調(diào)整回來。中 天 交 通出洞出洞洞口洞口CJGCJG土體土體改良改良克泥效克泥效在到達(dá)前方的在到達(dá)

16、前方的加固加固區(qū)區(qū)前前，盾構(gòu)機(jī)在進(jìn)入之，盾構(gòu)機(jī)在進(jìn)入之前，一邊向四周注入前，一邊向四周注入克泥效一邊挖掘?？四嘈б贿呁诰?。用克泥效填充因用克泥效填充因外周外周刀頭挖掘而刀頭挖掘而造成的盾構(gòu)機(jī)外造成的盾構(gòu)機(jī)外周空隙，從而提周空隙，從而提高止水性。高止水性。盾構(gòu)機(jī)的出盾構(gòu)機(jī)的出洞洞是極是極其慎重的工程。克其慎重的工程?？四嘈ё鳛闈櫥牧夏嘈ё鳛闈櫥牧鲜苟軜?gòu)機(jī)可以在不使盾構(gòu)機(jī)可以在不松動(dòng)周邊地層的情松動(dòng)周邊地層的情況下況下推推出。出。盾構(gòu)機(jī)后方的注漿盾構(gòu)機(jī)后方的注漿注入是很重要的工注入是很重要的工作項(xiàng)目。挖掘中需作項(xiàng)目。挖掘中需要同時(shí)注入。要同時(shí)注入?？四嘈Э四嘈ё{注漿中 天 交 通水量水量過過

17、多多時(shí)時(shí)添加可以防止添加可以防止噴噴涌涌克泥效克泥效空洞空洞過過大大時(shí)時(shí)添加可以防止下陷添加可以防止下陷克泥效克泥效 土壓平衡盾構(gòu)的工事中，在沉泥、黏土成份含量極少的砂礫層中經(jīng)常會(huì)發(fā)土壓平衡盾構(gòu)的工事中，在沉泥、黏土成份含量極少的砂礫層中經(jīng)常會(huì)發(fā)生噴涌現(xiàn)象。生噴涌現(xiàn)象。 為了應(yīng)對(duì)這樣的情形，施工中添加高濃度、高黏性的加泥材是為了應(yīng)對(duì)這樣的情形，施工中添加高濃度、高黏性的加泥材是非常必要的。但普通的高黏度的加泥材料很難被攪拌，也很難被運(yùn)送較長的距非常必要的。但普通的高黏度的加泥材料很難被攪拌，也很難被運(yùn)送較長的距離，所以實(shí)際上很難得到有效利用。離，所以實(shí)際上很難得到有效利用。此時(shí)克泥效做為有助此

18、時(shí)克泥效做為有助于長距離運(yùn)送并只在于長距離運(yùn)送并只在徑向孔注入前才混合徑向孔注入前才混合的高黏度加泥材料，的高黏度加泥材料， 在任何情況下都能使在任何情況下都能使用，從而克服噴涌狀用，從而克服噴涌狀況。況。中 天 交 通6 6、克克泥泥效效 1.隧道內(nèi)措施 1)通過盾構(gòu)機(jī)徑向孔注入克泥效通過盾構(gòu)機(jī)徑向孔注入克泥效+水玻璃，對(duì)盾構(gòu)機(jī)殼水玻璃，對(duì)盾構(gòu)機(jī)殼 體周圍進(jìn)行保護(hù)，防止加固過程中漿液體周圍進(jìn)行保護(hù)，防止加固過程中漿液固結(jié)盾體；固結(jié)盾體；2)向土倉內(nèi)注入克泥效，在刀盤周圍建立泥膜；向土倉內(nèi)注入克泥效，在刀盤周圍建立泥膜；3)對(duì)盾尾后方的對(duì)盾尾后方的10環(huán)管片進(jìn)行二次雙液注漿，形成止水環(huán)箍，阻止隧道后方水流通道環(huán)管片進(jìn)行二次雙液注漿，形成止水環(huán)箍，阻止隧道后方水流通道 2.地面措施 1)自地面在盾體周圍自地面在盾體周圍 設(shè)置設(shè)置2排微型樁，形成封閉排微型樁，形成封閉 的止水帷幕；的止水帷幕； 2)在帷幕內(nèi)進(jìn)行在帷幕內(nèi)進(jìn)行wSS 后退式注漿，加固盾構(gòu)周圍后退式注漿，加固盾構(gòu)周圍 土體；土體； 3)在地