无水砂层大断面矩形管廊顶管施工渣土改良试验

大断面矩形管廊在无水砂层中顶进施工时，由于砂土流塑性差，掌子面易出现“闭塞”、“喷涌”和“结饼”等不良现象，进而影响施工进度。本文以北京市通州区畅和西路(兆善大街-潞阳大街)大断面矩形顶管施工为工程依托，开展了掌子面渣土改良试验研究。以不同配比的钠基膨润土、聚丙烯酰胺(PAM)和水作为砂土改良的添加剂，并通过黏度试验和滤失试验对不同配比的改良剂(膨润土添加聚丙烯酰胺)的性能进行了研究，结合改良后渣土的坍落度试验、直剪试验与压缩试验，评价了掌子面渣土的改良效果。研究表明:膨润土添加聚丙烯酰胺对无水砂层的改良效果显著。通过改良剂性能试验，初步筛选出膨润土: PAM: 水为60:2:1000，70:1.5:1000，70:2:1000和80:1.5:1000等4种性能优良的改良剂配比；通过渣土改良效果试验得出，改良剂最优配比膨润土: PAM: 水为70:2:1000，改良剂最优注入比为15%；通过添加改良剂使得改良后渣土的坍落度降低30 mm，黏聚力增加9.3 kPa，内摩擦角降低6.5°，压缩系数增加0.090 MPa-1，达到了无水砂层土体处于流塑性状态的预期效果，有效降低了大断面矩形管廊侧壁阻力，提高了顶进效率。