生物质料作用的顶管触变泥浆降摩改良性能试验研究

蓝旭坤　李嘉诚　张中杰　吕祥锋（通讯作者）

Urban and Rural Studies 2025 No.23

广东粤海粤东供水有限公司；河北省地面塌陷机理与防控重点实验室；上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司；河北省地面塌陷机理与防控重点实验室

10.12254/j.issn.2096-6539.2025.23.017

为解决富水硬岩顶管顶进过程中摩阻力过大，减摩泥浆性能降低等问题，采用物理试验及工程实践相结合的研究方法，分析了生物质料与CMC（羧甲基纤维素）的协同作用机制，研究了的生物质料和CMC对减摩泥浆性能影响规律，确定了以膨润土、CMC和生物质料为主要原料的生物质料减摩泥浆的最优配合比，并在韩江榕江练江水系连通后续优化工程硬岩顶管项目中验证了该配比的有效性。研究结果表明：（1）聚合物与生物质料在抗水流冲刷方面具备协同效应，生物质料与CMC能够使减摩泥浆抗水流冲刷损失速度及摩擦系数显著降低；（2）一种适用于工程中的生物质料减摩泥浆，其配合比为20.0%膨润土、0.10%纯碱、0.40%CMC、3.0%生物质料和76.5%水；（3）将生物质料配合比应用到现场试验段，注浆前后试验段顶力出现明显降低的趋势，其抗水性显著优于传统减摩泥浆，涌水量相较于未注浆时降低了80%左右。研究结果为富水硬岩顶管防止卡盾提供了理论依据和试验数据支撑。

顶管；触变泥浆；生物质料；抗水降摩；试验研究