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高度重视科技创新，不断强调科技创新在全面创新中的引领作用。笔者从2004年开始研究盾构以来，一直对盾构创新比较感兴趣，在以前施工中都是发现问题解决实际问题，有一些小的创新，大部分还是比较容易理解，通过实践后很容易推广。但随着盾构和岩土理论知识认知的加深，通过多年研究的盾构和岩土创新技术与现有大部分人的认知区别较大，甚至是原理论的推翻。自从提出以来，发现无论是盾构施工与管理者，还是大学的教授、盾构和岩土专家大部分人不理解或理解得很片面，并且持怀疑态度，导致很难尽快推广。通过与众多人的交流，发现创新技术不被理解与推广难是情有可缘的。 科技创新是指原创性科学研究和技术创新的总称。这包括了创造和应用新知识和新技术、新工艺，采用新的生产方式和经营管理模式，开发新产品，提高产品质量，提供新服务的过程。科技创新不仅仅是科学技术的研究和发展，还包括科学普及的重要性。科技创新和科学普及被视为实现科技进步的两个翅膀，它们相互促进，共同推动知识的传播和应用。科技创新是某个人或某个团队的创新，代表着这个人或这个团队的水平，当然这个人或这个团队的水平在此领域肯定是拔尖的，否则也就不可能产生创新技术。科学普及是大众的理解，也代表大众的知识水平，每个人的知识水平不同，专业领域不同，理解他人的科技创新肯定难，如果很容易理解那么本领域的技术人员也就很容易创新出来了，也不会等到现在才提出。有些科技创新可能就是一层窗户纸，只要理解了，给捅破了，也就看到阳光，创新出来了，但不理解，再薄的窗户纸也是隔着的，永远见不到阳光。 笔者优化的朗肯主动和被动土压力计算公式、聚合物通用渣土改良方法、同步注塑性双液浆以及综合起来提出的渣土改良、中盾注泥、同步注塑性双液浆通用盾构施工技术就被许多人甚至盾构技术人员不理解，进而难以推广，下文详细论述下不被理解与难以推广的缘由。 由于是详述，希望让非本专业的人也能理解，还是分几个章节来论述。 一、优化的朗肯主动与被动土压力计算公式 二、通用渣土改良方法 三、同步注塑性双液浆 四、通用盾构施工技术 二、通用渣土改良方法 对于土压平衡盾构施工来讲，渣土改良非常重要，如果不喷涌或不结泥饼，盾构施工会很顺畅。当然，有些人怕喷涌或结泥饼，导致盾构施工参数都不正常，进而造成超方。 对于盾构施工与管理者来讲，不知你的土压平衡盾构渣土改良认知能够达到以下哪种水平！ 1、现今渣土改良认知 现今土压平衡盾构渣土是要达到低内摩擦角、低渗透率的流塑状态。地层不同，渣土改良方法不同。如上海、苏州的软流塑地层一般只加些水就可以了；大部分地层采用泡沫进行改良；砂层或砂卵石地层泡沫加膨润土泥浆进行改良；有些泥岩地层采用泡沫加水进行改良；喷涌产生为防喷涌可加聚合物；结泥饼时可采用分散剂或剥除剂泡仓；等等。 现今土压平衡盾构渣土改良的认知是不同地层采用不同的渣土改良方法。但在实际施工中还是经常发生喷涌与结泥饼现象，尤其盾构土仓结泥饼现象经常发生，影响盾构施工进度与成本。 盾构技术人员对喷涌与结泥饼的本质原因研究较少，基本沿用之前传承下来的渣土改良认知。 2、笔者的渣土改良认知变化历程 笔者自认为是一名盾构技术人员，喜爱研究盾构相关技术。土压平衡盾构渣土改良认知随着技术的加深而发生变化。现详细介绍下渣土改良认知的改变。 2004年开始接触盾构技术，土压平衡盾构渣土改良认为泡沫是万能的，渣土只要泡沫就可以了。所以，广州地铁4号线仑大区间盾构施工从80MPa微风化混合岩到几十KPa的全风化混合岩渣土改良都只用泡沫（施工过程中有喷涌也有结泥饼发生），并研究清楚了海瑞克盾构机泡沫系统与泡沫系统中空气的自动计算方法。2006年从事成都地铁砂卵石盾构施工，渣土改良担心会喷涌，盾构设备上增加了双螺旋输送机与聚合物泵，并从国外购买了聚合物，最终施工中很少发生喷涌现象。开始只使用泡沫改良，但却出现了结泥饼现象。砂卵石地层还会结泥饼？个人认知发生了变化。2008-2009年发现砂卵石地层只采用泡沫渣土较干，容易结泥饼，土仓上部隔板球阀处增加加水管路，通过球阀开启的大小来控制进水量，但不知流量多少，偶尔还会发生喷涌与结泥饼现象。2011年在盾构机上安装水箱，增加了一台小的多级泵，通过控制球阀大小和多级泵的开关来控制加水，加水至土仓上方，此时通过水箱内水位下降可以看出加水量的多少，喷涌与结泥饼现象减少了。2014年左右泡沫系统设备基本采用单管单泵，比以前的1分四再分8好多了。2018年开始接触砂卵石与泥岩复合地层，更容易结泥饼。此时盾构设备上配备的加膨润土系统有流量显示并且是变频的，总结将此系统用于加水。并且总结出采用泡沫的同时，刀盘中心前方、土仓中心和土仓上方三个位置加水，尤其将水大量加在刀盘中心前方与土仓中心更不容易结泥饼的结论。这时也总结出螺旋输送机出来的渣土状态并不是刀盘前方与土仓渣土的实际状态的认知，必须确保土仓中心的渣土很稀才不会结泥饼。 2020年开始研究岩土，知道了粘土中强结合水、弱结合水与自由水的概念，认识到喷涌是由于渣土中含有自由水导致的，结泥饼是渣土中无弱结合水造成的，这就认识到以前砂卵石地层中建议加膨润土的真正目的不是增加细颗粒，而是由于细颗粒中才会含有弱结合水。因此，认识到要想渣土不结泥饼渣土中应含有大量的弱结合水，要想渣土不喷涌渣土中不应含有自由水，既不喷涌又不结泥饼的理想渣土状态应是塑性状态，含有大量弱结合水而没有自由水。这样的渣土，膨润土是能达到但对于砂卵石地层来讲用量太大，聚合物才是最优的。最终通过2021-2022年成都轨道交通19号线二期工程多个盾构渣土改良试验证明是成功的，泡沫加低浓度聚合物水溶液（加入至刀盘中心前方、土仓中心）的综合渣土改良方法，用于砂卵石、泥岩和砂卵石与泥岩复合地层都很少出现喷涌与结泥饼现象，可用于各种地层渣土改良。 3、通用渣土改良方法的本质 土压平衡盾构渣土要达到既不容易喷涌也不容易结泥饼的状态，不喷涌是渣土中不能有自由水，不结泥饼是渣土中要有大量弱结合水，这种渣土采用聚合物最容易达到。因此，采用泡沫加低浓度聚合物水溶液的综合渣土改良方法是最优的，可作为通用渣土改良方法。理想渣土状态应该具有适当内摩擦角、高抗水分散性和高保水率的塑性状态。 4、不被理解与难以推广的缘由 （1）、大部分人认知是：聚合物聚合物，渣土聚合在一起，容易结泥饼才对； （2）、不同的地层采用不同的渣土改良方法，通用方法肯定是不对的； （3）、采用泡沫与低浓度聚合物水溶液的改良方法，看不出效果。岂不知，使用后没有发生喷涌没有发生结泥饼现象就是有效果。 归根结底就是一句话：与个人现有渣土改良认知不一样。如果容易被理解，如果容易被推广，那么肯定就不是难的创新技术！！！ 如果盾构或岩土专家清楚认知土中水的作用并加以利用，可以解决盾构与岩土的许多问题。技术就是那么有魅力，你不懂感觉很神秘，你懂了就很简单。 |
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