为解决土压平衡盾构穿越高水压粉细砂地层时易喷涌、开挖面塌陷等技术难题，依托广州地铁12号线下穿仑头海盾构工程，通过筛分试验、改良剂性能试验、砂层喷涌模拟装置设计及现场工程验证等手段，对高水压粉细砂地层下土压平衡盾构喷涌防控技术开展研究。试验研究成果：(1)针对本工程粉细砂地质特性，确定合理改良剂品种及配比，优选了膨润土膨水比、膨化时间及掺入比；(2)基于相似理论，设计了一套模拟砂层喷涌发生、评价装置，直观反映不同工作压力下改良剂改良砂样的效果，为渣土改良试验提供技术支撑；(3)通过评估喷涌发生装置砂样喷出的流速v、水平距离ΔL等参数，确定了特定级配砂样所需改良剂的相关配比及掺入量，并形成了防喷涌渣土改良实施方案。结合实际盾构穿越仑头海砂层运用效果，指导现场膨润土改良参数控制，验证了膨润土相关参数及喷涌模拟装置可靠性，避免了盾构穿越富水砂层喷涌风险。

中建股份科技研发计划资助(CSCEC-2019-Z-19)；湖北省高端外国专家项目(2021EJD012)；

1 工程概况
2 砂层喷涌及改良剂改良机理
2.1 喷涌发生机理
2.2 改良剂改良机理
3 渣土改良剂选择
3.1 膨润土改良剂配比
3.2 高分子聚合物配比
3.3 膨润土泥浆优选
4 砂层防喷涌试验研究
4.1 防喷涌试验装置
4.2 膨润土掺入比
4.3 膨润土膨化时间
4.4 膨润土膨水比
5 工程实际运用效果
6 结论

宋相帅,许超,石红兵,杨志勇,孙恒.盾构下穿仑头海高水压粉细砂地层渣土改良试验研究[J].河北工程大学学报(自然科学版),2022,39(04):41-48.