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顶管施工中膨润土的使用比例和用法会根据地质条件、顶进长度、管径大小等因素有所不同,以下是一些常见的使用比例及用法介绍:
一、使用比例
一般来说,膨润土在泥浆中的配比范围在 6% - 12%之间(膨润土质量占泥浆总质量的百分比)。
地质条件较好:如黏土、密实的粉质黏土等,膨润土的比例可相对较低,约 6% - 8%。这种地层相对稳定,对泥浆护壁性能要求不是特别高,较低比例的膨润土泥浆基本能够满足施工需求。
地质条件较差:像松散的砂土、粉土或地下水丰富的地层,膨润土比例需提高到 8% - 12%。较差的地质条件需要更强的泥浆性能来稳定孔壁和减小顶进阻力,较高比例的膨润土能形成性能较好的泥浆。
二、用法
泥浆制备
- 准备工作:首先准备好干净的水、膨润土和其他可能需要的添加剂(如纯碱、羧甲基纤维素 CMC 等),以及搅拌设备(如搅拌机)。
- 搅拌过程:将定量的水放入搅拌机中,开启搅拌机,缓慢加入计算好比例的膨润土,持续搅拌。一般搅拌时间不少于 30 分钟,以确保膨润土充分分散和水化。在搅拌过程中,根据需要加入适量的添加剂。例如,加入纯碱可以提高膨润土的水化程度和泥浆的稳定性;加入 CMC 可以增加泥浆的黏度和保水性。
泥浆储存:制备好的泥浆应储存在专门的泥浆池中,储存期间要注意防止泥浆沉淀和污染。可以定期对泥浆进行搅拌,保持其均匀性。
泥浆注入
- 管道设置:在顶管前端的工具管上设置多个泥浆注入孔,同时在管道内部每隔一定距离(一般为 20 - 30 米)设置一个补浆孔。
- 注入方式:在顶管施工开始前,先通过工具管的泥浆注入孔向管道周围注入一定量的泥浆,形成初步的泥浆套。在顶进过程中,根据顶进速度和泥浆压力,适时通过补浆孔补充泥浆,确保泥浆套的完整性和有效性。泥浆注入压力应略高于地层压力,一般控制在 0.1 - 0.3MPa 之间,具体压力值需根据实际施工情况进行调整。
泥浆回收与处理:顶管施工过程中,从管道中流出的泥浆可以进行回收处理。通过沉淀、过滤等方法去除泥浆中的杂质和土颗粒,然后根据泥浆性能检测结果,适当添加膨润土和其他添加剂,调整泥浆性能后可再次循环使用。
在实际顶管施工中,应根据具体工程情况进行试验和调整,以确定合适的膨润土使用比例和用法,确保施工的顺利进行。
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