泥水盾构开挖面泥膜的力学特性：弹性模量分析

"泥水盾构开挖面泥膜的弹性模量* (2012年)" 泥水盾构技术是城市地铁、隧道建设中常用的一种隧道掘进方法，尤其适用于软弱含水地层。在泥水盾构掘进过程中，泥浆被注入到开挖面与盾构机之间形成的泥水仓中，通过平衡地层压力来防止地层坍塌。然而，由于泥水仓压力与开挖地层压力存在差异，加上地层的渗透性和泥浆的流体特性，泥浆会渗透到地层中，逐渐形成一层泥膜。 泥膜的形成对于盾构施工至关重要，因为它起到了阻止地下水流入工作面的关键作用，同时，泥膜自身还具备一定的力学性质，能够对开挖面提供支撑。论文以过滤模型为理论基础，将泥膜视为一种弹性介质，利用弹性模量的定义，即物体在外力作用下发生形变时，单位应变下的应力变化，来计算泥膜的弹性模量。弹性模量是衡量材料刚性的一个重要指标，对于理解泥膜在开挖过程中对地层稳定性的贡献具有重要意义。 随着时间的推移，开挖面不断推进，泥膜也在持续形成并增厚，其弹性模量也会相应地发生变化。研究泥膜弹性模量的时间演变规律，有助于更准确地评估泥水盾构正面的稳定性，从而优化盾构施工参数，如泥浆压力、推进速度等，确保施工过程的安全和效率。 通过对泥膜弹性模量的深入探讨，可以为盾构工程的设计和施工提供更精确的理论依据，减少因地下水涌入或地层不稳定造成的风险，提高施工质量和经济效益。此外，该研究成果也为未来相关领域的研究，如地层-泥膜相互作用、泥膜的形成机理以及盾构掘进过程中的流固耦合问题，提供了理论参考。 关键词：泥水盾构；泥膜；弹性模量；正面稳定性；施工参数控制 中图分类号：TU443 文献标识码：A 文章编号：1673-0836(2012)02-0307-04 这项研究不仅在学术上具有重要价值，而且在实际工程应用中也具有显著的意义，为泥水盾构技术的发展和完善提供了有力的理论支持。