浅谈泥质粉砂岩地层土压平衡盾构渣土改良试验 发表时间：2019-04-03T11:40:01.027Z 来源：《建筑模拟》2019年第2期作者：焦倓然 [导读] 泥质粉砂岩地层土压平衡盾构渣土改良试验对于实践具有重要的作用，通过试验能够把握泥质粉砂岩土的最佳坍落度，以此推算出坍落度，并且最终还能够得出包括了含水率以及泡沫比在内的函数关系，充分考虑盾构施工的因素具有重要意义。 焦倓然 中铁五局集团有限公司城市轨道交通工程分公司 摘要：泥质粉砂岩地层土压平衡盾构渣土改良试验对于实践具有重要的作用，通过试验能够把握泥质粉砂岩土的最佳坍落度，以此推算出坍落度，并且最终还能够得出包括了含水率以及泡沫比在内的函数关系，充分考虑盾构施工的因素具有重要意义。利用泥质粉砂岩地层涂鸦平衡盾构渣土改良试验能够为渣土改良提供具体的方法，而且控制效果更好，本文对此试验作了详细介绍。 关键词：泥质粉砂岩地层；土压平衡盾构；渣土改良；试验；实施；实践 引言 土压平衡盾构属于地铁施工中非常常见的工具，由于它具有施工速度快的特点，所以应用价值较高，而且从其影响来看，对于环境的影响相较于其他方法来讲更小，这也是其近年来比较火的原因。土压平衡盾构施工需要被满足相关要求。国内外对渣土改良作了许多的试验，研究确定了物理力学指标测定对渣土改良具有重要意义。 一、泥质粉砂岩地层土压平衡盾构渣土改良试验 1、渣土级配以及渣土的含水率 结合相关研究发现，影响渣土状态的因素很多，其中渣土级配最明显。因此实践中对于渣土的级配需要把握准确，可以通过现场调研的方式获得。调研结果显示当渣土粒径大于20㎜的时候不影响其结泥饼。结合统计的结果选择粒径不同但是性质相同的泥质粉砂岩渣土作为试验对象。通过实践数据可以知道，当盾构结构应用到施工中的时候，渣土的含水率仍然处于变化的状态。本文试验的时候选择了三组渣土作为对象，分别对他们的含水率进行了测验。 2、泡沫改良剂以及渣土改良的具体试验 渣土改良中常见的有泡沫改良剂，本次试验同样选其作为对象，并对比了国内外流行的改良泡沫剂。为了更好地记录数据和参数，针对渣土改良之后的状态设定了明确的评价指标，即坍落度。由于这种方法比较常用而且成本较低，所以应用价值较高。坍落度这一评价指标其实包括了多个内容，其中又以渣土的和易性以及稠度为主要内容。最佳坍落度值的确定要根据具体的情况进行。 二、泥质粉砂岩地层土压平衡盾构渣土改良试验结果 1、试验结果 试验的过程中详细记录试验泥质粉砂岩地层土压平衡盾构渣土改良的结果，并且对于渣土的状态也作了详细的分析，并通过描述确定了样本。在试验的过程中改良效果的确定依靠的是观察法，通过观察渣土的流动性来判断。结果显示状态良好的渣土其坍落度值保持在17-20㎝之间。再者前文提到了泡沫改良剂，通过试验结果可以看到当泥质粉砂岩地层土压平衡盾构渣土的含水率较高的时候，对于它进行的改良试验中用到的泡沫改良剂较少。当含水率较低的时候则会应用到更多的泡沫改良剂。 2、渣土改良参数范围选定 渣土改良参数范围的选定需要结合渣土改良结果进行，结果中包括了渣土的含水率以及渣土改良所需要的泡沫改良剂量，将这一组数据进行拟合，能够获得两者之间的函数关系，进而确定参数。土压平衡的建立需要合适的条件，一般实践中如果遇到含水率较高的渣土，土压平衡的建立就会相对困难，因为盾构掘进的过程会更加复杂，进而难度加大。但是相应的当渣土的含水率过低也会影响到盾构的掘进，同样会引发推进困难等问题，对于节省能耗也极为不利。所以为了改良渣土最好的办法就是将其含水率控制在合适的范围之内。可以从渣土的黏度来判断其含水率，再结合渣土即泥质粉砂岩的性质得出最后的结果。具体试验当中还需要考虑到渣土的泡沫比问题，由于不同泡沫比情况下的渣土状态不一样，所以要注意其液塑限问题。通过这种客观且全面的方法才能够最终得出想要的结果，并选定渣土改良参数范围。 3、渣土改良施工参数的形成 泥质砂岩地层土压平衡盾构渣土改良试验完成之后得出的参数要经过检验并优化，最终试验的结果对于实践才具有意义。改良之后的参数可以应用到现场施工中，除了综合考虑到改良泡沫剂的浓度以及发泡率之外，还需要结合大气压以及盾构土仓压力。这一环节中非常重视各项参数的准确性，因此要综合基本情况加以确定，结合精确的计算公式计算盾构施工每环渣土改良的参数范围。结果显示当注水量保持在6.5-9.9m3的时候其泡沫剂的用量则应当在25.5到68.5L之间。当然了为确保参数能够真正地引导实践，对于泥质粉砂岩地层土压平衡盾构渣土的改良产生实践意义，需要在改良参数的过程中确定相应的原则，本文坚持的是注水量如果增大，那么则应当按照增大的比例缩减泡沫剂的量，最终得出的参数结果也才会有效。 三、泥质粉砂岩地层土压平衡盾构渣土改良精细化控制 1、渣土改良施工控制参数 泥质粉砂岩地层土压平衡盾构渣土改良施工控制参数要想有效，要针对渣土改良的参数作深入细化。一般实践中影响渣土改良参数的是盾构的工作状态，尤其是盾构在工作时的速度对于改良参数的影响较大。所以需要综合这些因素明确渣土改良参数。这里需要三个参数，其一是盾构每环掘进速度，其二是泡沫剂用量，其三是注水量，要明确这三者之间的关系，才能够确定情况。 2、渣土改良参数现场验证 针对渣土改良精细化控制措施的适用性需要进行验证，以确保试验的价值。除了需要做好改良参数的统计分析之外，还要掌握参数控制前后渣土改良的状态，并将参数记录下来。注水量如果存在了较大的浮动，往往都是因为盾构掘进速度与注水的速率之间不相适应。而当匹配了之后注水量会开始步入稳定状态中。试验表明当泥质粉砂岩地层土压平衡盾构渣土改良的参数能够得到充分控制之后，还是应当对掘进参数加以验证。由于改良参数范围太大了，会出现无法控制的情况，所以在应用改良剂的时候需要将其量适当减少。如此一来盾构的掘进参数才会逐渐降低，最终实现的才是渣土改良精细化控制的目的，对于实践产生的价值才会明显。
怎么分辨泥质粉砂岩与粉砂质泥岩的区别 鉴于大家对泥质粉砂岩与粉砂质泥岩的分辨不知怎么入手，我们特地从大量资源中整合出下面的文章，以帮助大家更好的分辨泥质粉砂岩与粉砂质泥岩的区别，让我们先来区分一下砂岩和泥岩的概念。 砂岩——沙粒在经过长期的水搬运后留在河床上，经过数千年的堆积，并在地质物理作用下胶结而成的岩石。结构呈颗粒状，有良好的透水性，颗粒直径非常细小，大约在 1/16-2mm。而粉砂岩的颗粒大约在1/16-1/250mm，几乎是砂岩中颗粒最小的一种。 泥岩（页岩）——泥岩是属于粘土岩的一种，由粘土物质经压实、脱水、重结晶后形成。颗粒十分微小，一般小于1/256mm，比砂岩中颗粒最小的粉砂岩还要小很多。结构通常为页状或薄片状，用硬物击打易裂成碎片，透水性很差。泥岩与页岩也是有区别的，通常情况下，页岩的层理较泥岩清晰的多，相邻两层组成颗粒大小有明显差异，单层厚度小于25cm总厚度可达到数十米；泥岩层理不明显，单层厚度大于1米，且质地较均匀。 野外分辨粉砂岩与泥岩的最好方法是用牙咬一下，泥岩不碜牙，而粉砂岩，咬起来会有明显的碜牙的感觉。另外，也可以在粉砂岩与泥岩的断口用手搓一下，粉砂岩有明显的砂感，相比之下，泥岩要细腻的多。 在物质的命名中，一般遵循这样的规则。当某一成份含量在50%以上则构成基本名称；另一成份含量在50—25%之间，以“质”表示之。比如，泥质粉砂岩——其意思是粘土含量为50——25%，粉砂含量为50%或以上；又比如，粉砂质泥岩——其意思是粉砂含量为25—50%，粘土含量为50%或以上。 希望这篇文章能够更好的帮助大家分辨泥质粉砂岩与粉砂质泥岩的区别！ 推荐阅读：什么是粉砂岩 本文由粉砂岩整理提供
实验五砂岩和粉砂岩的描述(2学时) 一、实验目的与要求 1.学习砂岩和粉砂岩标本的观察及描述方法。 2.掌握砂岩及粉砂岩的粒度分类及成分分类，学会正确命名，初步分析其形成条件。 二、实验内容 观察和描述各种砂岩及粉砂岩标本。 三、实验指导 (一)砂岩和粉砂岩观察及描述的一般程序 1.岩石的颜色 2.岩石的结构 3.岩石的成分 4.岩石的沉积构造特征 5.成岩后生变化 6.命名 7.岩石成因 (二)砂岩和粉砂岩手标本的观察描述内容及方法 1.岩石的颜色： 砂岩和粉砂岩的颜色反映其组成成分和形成环境，必须认真描述新鲜面的原生色，有意义的次生色也应描述。岩石的颜色往往不是单一的颜色，描述时主要颜色放后，次要色放前，如紫红色、灰白色、黄灰色等。 2.岩石的结构 (1)观察碎屑颗粒的结构，如粒度、形状、表面特征。 ①目估各粒级占碎屑总量的百分含量(即将碎屑颗粒总含量视为100)，按粒度结构分类命名原则给予结构命名并确定分选性。 ②观察碎屑颗粒的磨圆程度，分主次描述，如主要为次棱角状的，个别为圆状。如果介于二者之间的，则描述为次圆状－次棱角状。 另外球度、形态及表面特征明显的、有意义的也应描述。 (2)观察和描述填隙物的结构 杂基多为细粉砂和粘土，尤其是粉砂岩中粘土含量就更多些，标本上可见比较疏松而碎屑颗粒突出。如果粘土重结晶则较硬，对砂岩而言，尤其要认真估计含量，因杂基含量<15%者为净砂岩，>15%者为杂砂岩。胶结物的结构用肉眼则不易识别，需在显微镜下观察。 (3)观察和描述胶结类型。 3.岩石成分 (1)观察和描述碎屑颗粒成分
①岩屑的种类及其含量。 对于砂岩，当因颗粒小于能分辨岩屑种类时，即目估岩屑总含量，待磨薄片后详细鉴定。 ②主要碎屑矿物的特征及含量 对主要碎屑矿物应描述肉眼鉴定特征并目估百分含量，为正确定名提供矿物量的依据。 常见碎屑矿物主要有石英、长石、云母等，其特征如下： 石英碎屑：无色、透明、粒状、无解理，具油脂光泽，硬度=7，大于小刀。 长石碎屑：肉红色或灰白色，粒状或长板状，但均有磨蚀，解理发育，解理面为玻璃光泽，有时可见卡氏双晶或聚片双晶，硬度=6，大于小刀。 云母碎屑常见有白云母和黑云母。常沿层理面分布，闪闪发亮。 白云母碎屑：白色，小片状，具丝绢光泽。 黑云母碎屑：黑色或褐色，小片状具丝绢光泽。 目估百分含量时，把碎屑看成百分之百，然后目估每种碎屑所占百分含量。要选择成分分布均匀的部位或有代表性的部位进行目估。 ③重矿物种类和含量。重矿物一般含量小，颗粒小。只有大者肉眼可见，尽量鉴定。常见的重矿物有绿帘石、电气石、锆石、磷灰石、辉石、角闪石等。可根据颜色和晶形鉴定。 ④沉积特征矿物及含量 常见特征的沉积矿物有海绿石、黄铁矿等。 海绿石：绿色、橄榄绿色、黄绿色，粒状，星散分布或成层分布。 黄铁矿：亮黄色，金属光泽，粒状或立方体晶形，星散分布或成层分布。 对碎屑成分的鉴定，主要是鉴定岩屑、石英碎屑、长石碎屑的特征及含量，以便对砂岩进行分类命名，并帮助恢复母岩类型(表5-1)及推测所鉴定岩石的形成环境。 表5-1 碎屑矿物组合与母岩类型关系(裴蒂庄，1975) 再造沉积物： 重晶石、海绿石、石英(尤其具磨蚀的再生长加大边者)燧石、石英岩岩屑(沉积石 英砂岩屑)、白钛石，金红石，圆电气石，圆金红石 低级变质岩： 板岩和千枚岩屑，黑云母和白云母，常缺少长石，白钛石，石英和石英岩屑(变质 岩型)，电气石(小、浅棕色、自形、具炭质包裹体) 高级变质岩： 石榴石、角闪石(蓝、绿变种)、蓝晶石、矽线石、红柱石、十字石、石英(变质岩型)、白云母和黑云母、长石(酸性斜长石)、绿帘石、黝帘石、磁铁矿。 酸性火成岩： 磷灰石、黑云母、角闪石、独居石、白云母、榍石、锆石(自形)、石英(火成岩型)、 微斜长石、磁铁矿、电气石(小、粉红色、自形) 基性火成岩： 板钛矿、辉石、铗钛矿、紫苏辉石、钛铁矿和磁铁矿、络铁矿、白钛矿、橄榄石、 金红石、中性斜长石、蛇纹石。 伟晶岩： 萤石，兰电气石，柘榴石，独居石，白云母，黄玉，钠长石，微斜长石 砂岩根据石英碎屑、长石碎屑、岩石碎屑(岩屑)的含量，按砂岩三角形分类图进行分类(图5-1)。
怎么分辨泥质粉砂岩与粉砂质泥岩的区别 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
怎么分辨泥质粉砂岩与粉砂质泥岩的区别 鉴于大家对泥质与粉砂质泥岩的分辨不知怎么入手，我们特地从大量资源中整合出下面的文章，以帮助大家更好的分辨泥质粉砂岩与粉砂质泥岩的区别，让我们先来区分一下砂岩和泥岩的概念。 砂岩——沙粒在经过长期的水搬运后留在河床上，经过数千年的堆积，并在地质物理作用下胶结而成的岩石。结构呈颗粒状，有良好的透水性，颗粒直径非常细小，大约在1/16-2mm。而粉砂岩的颗粒大约在1/16-1/250mm，几乎是砂岩中颗粒最小的一种。 泥岩（页岩）——泥岩是属于粘土岩的一种，由粘土物质经压实、脱水、重结晶后形成。颗粒十分微小，一般小于1/256mm，比砂岩中颗粒最小的粉砂岩还要小很多。结构通常为页状或薄片状，用硬物击打易裂成碎片，透水性很差。泥岩与页岩也是有区别的，通常情况下，页岩的层理较泥岩清晰的多，相邻两层组成颗粒大小有明显差异，单层厚度小于25cm总厚度可达到数十米；泥岩层理不明显，单层厚度大于1米，且质地较均匀。 野外分辨粉砂岩与泥岩的最好方法是用牙咬一下，泥岩不碜牙，而粉砂岩，咬起来会有明显的碜牙的感觉。另外，也可以在粉砂岩与泥岩的断口用手搓一下，粉砂岩有明显的砂感，相比之下，泥岩要细腻的多。 在物质的命名中，一般遵循这样的规则。当某一成份含量在50%以上则构成基本名称；另一成份含量在50—25%之间，以“质”表示之。比如，泥质粉砂岩——其意思是粘土含量为50——25%，粉砂含量为50%或以上；又比如，粉砂质泥岩——其意思是粉砂含量为25—50%，粘土含量为50%或以上。 希望这篇文章能够更好的帮助大家分辨泥质粉砂岩与粉砂质泥岩的区别！ 推荐阅读： 本文由粉砂岩整理提供