盾构隧道渣土改良理论与技术研究综述

土压平衡盾构在掘进过程中常遇到结"泥饼"、喷涌、刀具磨损等难题,需要对渣土进行合理改良,方可确保隧道顺畅掘进。常用的渣土改良剂有水、泡沫剂、分散剂、黏土矿物和絮凝剂,其中水和泡沫剂适用于各种地层,分散剂适用于黏性较大的地层,黏土矿物适用于缺乏细粒的颗粒土地层,而絮凝剂则适用于富水粗颗粒土地层,改良剂能够改变渣土的塑流性、渗透性、磨损性、黏附性、抗剪强度、压缩性等力学性质。针对盾构渣土改良难题,从渣土改良剂类型及技术参数、渣土改良评价指标及确定方法、改良黏性渣土力学行为、改良非/低黏性渣土力学行为、渣土改良下盾构掘进力学行为等5个方面,详细剖析了国内外盾构渣土改良理论和技术发展动态,总结既有研究不足之处。最后,提出了渣土改良研究方向建议：①水环境和温度对渣土改良效果影响;②黏性地层防"泥饼"新型改良剂的开发;③粗颗粒渣土改良技术;④渣土改良评价指标和体系的建立;⑤渣土改良作用下盾构掘进精细化数值模拟;⑥智能化渣土改良技术。