复合钠基膨润土护壁机理及工程应用VIP免费

第6卷第4期地下空间与工程学报Vo.l62010年8月ChineseJournalofUndergroundSpaceandEngineeringAug.2010复合钠基膨润土泥浆护壁机理及其工程应用*杨勇(上海隧道工程股份有限公司,上海200233)摘要:对复合钠基膨润土泥浆的护壁机理进行阐述,根据近年来隧道股份引进新型钠基膨润土泥浆在上海及周边地区轨道交通施工地下连续墙工程中应用的相关经验,结合一工程实例对复合钠基膨润土泥浆的实际应用效果及相对传统钙基膨润土泥浆的优势进行简单介绍,并对该泥浆在实际应用中的推广提出几点指导性的建议。关键词:地下连续墙;复合钠基膨润土;泥浆;护壁机理中图分类号:TU457文献标识码:A文章编号:1673-0836(2010)04-0838-07StabilitymaintainingMechanismofCompoundSodiumbasedBentoniteSlurryandItsApplicationinPracticalEngineeringYangYong(ShanghaiTunnelEngineeringConstructionCo.Ltd.,Shanghai200233,China)Abstract:Stabilitymaintainingmechanismofcompoundsodiumbasedbentoniteslurryisinterpreted.InreferencetotheexperienceofShanghaiTunnelEngineeringConstructionCo.Ltd.intheapplicationofcompoundsodiumbasedbentoniteslurryindiaphragmwallconstructionsofrailtransportationengineeringinandaroundShangha,itherealeffectofthisnewslurryanditssuperiorityovertraditionalCalciumbasedbentoniteslurryarebrieflyintroducedhererelatedtoapracticalproject.Severalguidingsuggestionsaregivenforthepropagationofthisnewtypeofslurryinfuturepractice.Keywords:diaphragmwal;lcompound;sodiumbased;bentonite;slurry;stabilitymaintainingmechanism1引言自1950年意大利开始在水库大坝中采用地下连续墙至今,这一技术已取得了突飞猛进的发展。现今,在建筑空间极其狭小的城市中,地下连续墙在基坑工程及地下结构物的施作中起着不可替代的作用。地下连续墙成槽稳定性是地下连续墙施工质量的重要保证,而用于沟槽护壁的泥浆则是维系地下连续墙成槽稳定的血液。目前国内使用的地下墙护壁泥浆多为普通钙基膨润土泥浆,该泥浆在实际使用中的损耗较大,且其成分中缺乏有如抑制槽壁壁面土层坍塌的、利于挖掘土悬浮并抑制其分散的、防止浆液受污染而破坏分子结构的等不同类型不同作用的复合材料,不利于回收泥浆的分离处理和固化废弃以满足周边环境保护要求的。此外,随着我国轨道交通的蓬勃发展,地下连续墙施工技术在未来的应用也将遇到越来越多的挑战,如不断加大的施工深度,愈加复杂的施工条件及地质条件,传统的钙基膨润土泥浆已经很难满足施工要求。因此,对于新型护壁泥浆的研发或引进和使用刻不容缓。2泥浆护壁机理2.1槽壁失稳模式*收稿日期:20100111(修改稿)史世雍[1]通过对大量文献的总结,将地下连作者简介:杨勇(1971),男,上海人,工程师,主要从事市政工程的相关研究。Emai:lyangyong75@126.com2010年第4期杨勇:复合钠基膨润土泥浆护壁机理及其工程应用839续墙槽壁失稳的模式归纳为如下两类:2.1.1整体失稳在地下连续墙施工过程中,导墙正下方土体可能出现鼓出现象,失稳破坏面沿槽长方向扩展,多成矩形或椭圆形分布。其中浅层失稳是整体失稳的主要形式,如图1所示;2.1.2局部失稳在泥皮形成前,新鲜开挖面即槽壁土体的稳定(1)由泥浆提供的侧向静水压力(2)泥浆在地连墙墙壁的抹面作用可防止土体颗粒的移动和流失(3)膨润土泥浆形成的泥膜效应(4)渗透入土体的泥浆的胶凝作用(5)由泥浆渗透产生的电渗力(6)沟槽中泥浆的被动抗力(7)泥浆填充产生的三维效应主要是由泥浆渗透产生的渗透力来维持的。当渗张厚美[4][5](2001),徐伟[6]透力无法与槽壁土压力平衡时,局部失稳发生,如(2003),王轩[7](2006)等人在研究地下连续墙槽图2所示。壁稳定性的分析方法中均发现,护壁泥浆的重度s是影响槽壁整体稳定性的重要因素,s越大,槽壁整体稳定安全系数越高,槽壁也越稳定。姜朋明[8]则指出,槽壁的稳定性主要由三部分构成:(1)泥浆对于侧向应力的置换作用,该部分是由泥浆重度与水重度之差s-w以及土的有效内摩擦角两因素构成;(2)瞬时侧向卸荷引起负超孔隙水压力而造成反向吸力增加的侧壁稳定性;图1整体失稳示意图(史世...