盾构气压开舱条件下的泥膜闭气失效理论研究

近年来，泥水盾构工法在越江跨海隧道中被广泛应用，在泥水盾构施工过程中，带压开舱始终是一个高风险、高难度技术环节。盾构带压开舱能否成功的关键在于泥膜的闭气性能。然而，一直以来泥膜闭气破坏机制、闭气时间及其影响因素从理论上较少探讨。对此，首先考虑了气体对泥膜中孔隙水的驱替作用，建立了泥膜压气从渗流启动-击穿渗透带的多相流模型，提出了泥膜压气渗水量和闭气时间评估方法；然后开展了室内渗透柱泥膜压气破坏试验，验证了所提出理论方法的适用性；最后探讨了气压、地层参数、泥膜厚度、泥浆剪切强度等参数对闭气时间的影响规律，揭示了盾构带压开舱以“泥皮为主、渗透带为辅”的闭气作用。研究成果对泥水盾构带压开舱的安全保障有一定的借鉴意义。