穿越高渗透性底层时使用新型触变泥浆的实验方法探讨

盾构机在城市密集型地区的使⽤越来越⼴泛，在开挖过程中需要严格控制盾构机对地⾯的扰动，以及地⾯沉降。否则容易造成地⾯建筑物的损害，严重时将会酿成巨大事故。

在穿越高渗透性地层，如砾⽯和含沙量高的地区时，地⾯沉降控制尤为不容易， 盾构机上使⽤的普通泥浆容易快速流失到地层中去，造成过⼤的地⾯扰动及沉降。

新型触变泥浆，具有⾼堵塞性、⾼屈服性、低渗透性和较好承受⾼压能⼒、触变性、不溶于⽔等特点，这些特点完全迎合了地⾯沉降防控的要求。如何量化触变泥浆这些特性，以及如何针对具体项⽬进⾏触变泥浆的性能测试是本⽂讨论的主要问题。

堵塞性可⽤确定开口大小的流量锥进⾏测试，以流体停留在流量锥中为判断标准。此⽅法需要确定合适的开口大小；屈服性可⽤流变仪进⾏测试；低渗透性和承受高压能⼒可⽤Baroid过滤器进⾏测试，以最终得到的滤液量来衡量泥浆的渗透性和承受高压能⼒。触变性可⽤流变仪进⾏gel 0和gel 10测试，此静态状态下触变性的测量可描述为凝胶强度的测量，凝胶强度对⼟体⽀撑具有重要意义。值得注意的是，虽然在 API 13B-1中规定了泥浆屈服点测量的标准，但与⽯油钻井不同，泥浆所处的环境为低剪应⼒，所以在进⾏屈服点测量时，剪切应力应根据盾构特点做相应调整（3到6RPM 为宜）。⽔溶性可根据⽬测轻易得到。

以上测试⽅法是对泥浆基本性质的测量，可作为初筛⼿段。针对特定项⽬的渗透性、⽀撑性实验，可在专门实验平台进⾏测试。根据声波取芯得到的地层资料，复原地层颗粒分布，并洗净其中的超细颗粒，使实验具有重复性。复原后的地层资料置于圆筒型实验平台中，地层资料上覆盖泥浆，然后在最上施加掘进压⼒。⽤流失率来判断泥浆的堵塞和承载效果。

标盛科技实验（上海）有限公司具有独⽴实验室，完备的实验器材，并在不断完善中。可针对不同的实验需求进⾏实验，也可针对不同项⽬要求搭建实验平台。欢迎各位同仁与我们⼀起探讨和交流盾构施⼯中遇到的问题。