[發(fā)明專利]一種快速配置盾構(gòu)壁后注漿液配方的方法

有效

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• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN102745951A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐘小春;閔凡路;王睿;覃煒珂
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B18/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于低下工程技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及如何快速配置復(fù)合盾構(gòu)壁后注漿液性能要求的漿液配方的方法。

背景技術(shù)

目前，盾構(gòu)法施工中將現(xiàn)場拌制好的漿液泵送到盾尾空隙中，以穩(wěn)定隧道管片和減少地層沉降的目的。在目前盾構(gòu)法隧道的施工中，普遍采用的是硬性單液漿或者惰性單液漿，其中硬性單液漿的主要成分是水泥、粉煤灰、膨潤土、砂、水、減水劑。惰性單液漿的主要成分是熟石灰、粉煤灰、膨潤土、砂、水、羧甲基纖維素鈉(CMC)。這兩種單液漿都具有適用范圍廣、成本低廉等特點，在國內(nèi)軟土地層中的盾構(gòu)法隧道施工中，得到廣泛的應(yīng)用并取得了積極的效果。但是在實際應(yīng)用的過程中，漿液配比的確定往往需要大量的試驗，耗費大量的時間。

單液漿液的配比是影響漿液性能的決定性因素，但是目前國內(nèi)對漿液配比和漿液性質(zhì)之間的關(guān)系并沒有成系統(tǒng)的試驗或者研究。因為施工條件的復(fù)雜，對漿液性能的要求也多種多樣，因此，如何在現(xiàn)場快速配制出符合盾構(gòu)壁后注漿液性能要求的漿液的問題亟待解決。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種快速確定符合盾構(gòu)壁后注漿液性能要求的漿液配方的方法。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種快速配置盾構(gòu)壁后注漿液配方的方法，包括以下步驟：

a、確定所需配置漿液的指標(biāo)，包括密度ρ、流動度F、分層度D、泌水率B、凝結(jié)時間C、體積收縮率S和早期強(qiáng)度Q；

b、當(dāng)配置硬性單液漿時，硬性單液漿中主要成分水泥、粉煤灰、膨潤土、砂、水和減水劑的配比量通過公式組（1）獲得：

其中，x₁為水膠比，表示水與膠凝材料的質(zhì)量比；x₂為膠砂比，表示膠凝材料與砂的質(zhì)量比；x₃為膨水比，表示膨潤土與水的質(zhì)量比；x₄為粉灰比，表示粉煤灰與水泥的質(zhì)量比；x₅為添膠比，表示減水劑與膠凝材料的質(zhì)量比，而膠凝材料包括水泥和粉煤灰；

當(dāng)配置惰性單液漿時，惰性單液漿中主要成分熟石灰、粉煤灰、膨潤土、砂、水和CMC的配比量通過公式組（2）獲得：

其中，x₁為水膠比，表示水與膠凝材料的質(zhì)量比；x₂為膠砂比，表示膠凝材料與砂的質(zhì)量比；x₃為膨水比，表示膨潤土與水的質(zhì)量比；x₄為粉灰比，表示粉煤灰與熟石灰的質(zhì)量比；x₅為添膠比，表示CMC與膠凝材料的質(zhì)量比，而膠凝材料包括熟石灰和粉煤灰。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：能快速確定漿液的配方，節(jié)省大量試驗時間，具有很高的效率。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。

實施例1：

某施工現(xiàn)場需要配置的硬性單液漿性能為密度ρ＝1.8g/mm³，流動度F＝22cm，分層度D＝2mm，泌水率B＝2%，凝結(jié)時間C＝8h，體積收縮率S＝15%,早期強(qiáng)度Q＝120kPa。

通過公式組（1），用最小二乘法進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，并進(jìn)行非線性優(yōu)化，得到漿液的配比為x₁=0.7、x₂=0.897、x₃=0.0652、x₄=1.0、x₅=0.012。換算成一噸漿液的實際摻量為：水244kg、水泥175kg、粉煤灰175kg、砂387kg、膨潤土15kg、減水劑4kg。由此獲得漿液配方完全復(fù)合設(shè)計要求。

實施例2：

某施工現(xiàn)場需要配置的惰性單液漿性能為密度ρ＝1.6g/mm³，流動度F＝20cm，分層度D＝2mm，泌水率B＝3%，凝結(jié)時間C＝70h，體積收縮率S＝20%,早期強(qiáng)度Q＝20KPa。

通過公式組（2），用最小二乘法進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，并進(jìn)行非線性優(yōu)化，得到漿液的配比為x₁=1.332、x₂=0.784、x₃=0.062、x₄=4.071、x₅=0.00198。換算成一噸漿液的實際摻量為：水361kg、熟石灰53.5kg、粉煤灰217kg、砂346kg、膨潤土22kg、CMC為0.5kg。由此獲得漿液配方完全復(fù)合設(shè)計要求。