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摘要
泥水盾构在施工时泥浆易大量渗透滤失引起开挖面失稳,泥浆渗透成膜对维持开挖面的稳定具有重要意义,充分认识泥浆渗透规律是研究泥水盾构开挖面稳定的关键。通过考虑土体骨架对渗透泥浆颗粒的滤过效应,建立了泥浆浓度扩散模型,得到了泥浆浓度和地层孔隙率变化关系式,并基于多孔介质流体力学理论求解了泥浆渗透参数,构建了泥浆渗透-扩散解析模型。采用室内模型试验以及已有的理论对比验证了所建模型的准确性。最后依托工程实例分析了泥浆渗透扩散时空演化规律,解析结果与工程认识相符合,地层孔隙率随泥浆渗透距离的增加而逐渐增加随后保持不变,随泥浆渗透时间增加逐渐减小;泥浆渗透距离随渗透时间逐渐增加随后趋于稳定;泥浆浓度、泥浆渗透速度及渗流量随渗透时间和渗透距离的增加不断减小。结果表明,泥浆渗透-扩散解析模型能够较好地揭示不同地层参数下泥浆渗透扩散规律,并对各泥浆渗透参数进行量化,对实际泥水盾构施工具有较好的指导作用。
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单位土木工程学院; 中南大学
