盾构相关小知识（7）：如何预防盾构结泥饼

1、现今盾构结泥饼的认知

许多人将盾构结泥饼归结为渣土改良不好、刀盘开口率低、渣土细颗粒多、渣土粘性大、土舱内渣土无法有效搅拌、盾构推力大等原因导致。这些原因是会导致结泥饼，但主要原因未分析清楚，况且分析出来后如刀盘开口率低、渣土细颗粒多、渣土粘性大、土舱内渣土无法有效搅拌、盾构推力大已经是无法改变的，甚至有的人将结泥饼归结为已经无法改变的原因，来推卸结泥饼的责任。

2、分析结泥饼的主要原因

盾构结泥饼是刀盘前方面板或土舱内板结，形成泥饼（固体），导致盾构无法正常掘进。泥饼的形成实际上是渣土中水少了。按照粘土中水的分类，粘性土中有强结合水、弱结合水和自由水。粘土中只有强结合水，粘土是固体；粘土中有强结合水、弱结合水，粘土是塑性体；粘土中有强结合水、弱结合水、自由水，粘土处于流塑状态。因此，结泥饼是因为粘土中无弱结合水和自由水了。要想不结泥饼，渣土中必须有弱结合水或自由水。

3、低浓度聚丙烯酰胺水溶液的使用

现成都轨道交通19号线二期工程有的盾构在使用1600万分子量的阴离子聚丙烯酰胺进行渣土改良，除采用泡沫改良外，在刀盘中心前方、土舱中心和土舱上方注入低浓度（质量比：百万分之四十）的聚丙烯酰胺水溶液进行改良，无论是砂卵石、砂卵石和泥岩复合地层和全断面泥岩地层都在使用，渣土改良效果良好，渣土即不喷涌也不结泥饼。

4、低浓度聚丙烯酰胺的作用

低浓度聚丙烯酰胺具有如下作用：

渣土中注入低浓度聚丙烯酰胺水溶液，渣土中水增加，由于聚丙烯酰胺作用在渣土中织成网状结构，将水包裹在渣土中，会将一部分自由水转化为弱结合水，由于聚丙烯酰胺网状结构特点此种改良的渣土外部水不容易侵入渣土（造成喷涌）内部水不容易流失（造成结泥饼）。

综上所述，加入低浓度聚丙烯酰胺水溶液进行渣土改良，改良后的渣土中含有大量的弱结合水，外部水不容易侵入，不会造成喷涌，内部水不容易流失，不会形成泥饼。即防喷涌也防结泥饼。