專(zhuān)利名稱(chēng)：氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法和氣泡挖掘施工法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及把氣泡和水或水泥漿混合到地基挖掘土中、用于進(jìn)行挖掘的氣泡穩(wěn)固 液的調(diào)節(jié)方法以及基于此的氣泡挖掘施工法。
背景技術(shù)：
地下連續(xù)墻施工法1950年左右在歐洲作為構(gòu)筑擋土墻、截水墻的施工法被采用。 在日本，1959年最初引進(jìn)了河流截流用的截水墻。之后，在市區(qū)周邊的建筑工程中，打入鋼 板樁、預(yù)制樁時(shí)產(chǎn)生的噪音、振動(dòng)、周邊地基下沉、對(duì)地下水位的影響等成為社會(huì)問(wèn)題。該施 工法作為有效解決上述社會(huì)、環(huán)境問(wèn)題的施工法而被采用。近年來(lái)，不僅大深度化、大型化 的技術(shù)，而且從臨時(shí)性建筑物到永久性建筑物，也都采用該施工法。另外，不僅用于混凝土 建筑物，也擴(kuò)大到水泥穩(wěn)定土地下墻建筑物。在該地下連續(xù)墻施工法中，為了保持槽壁的穩(wěn)固并使挖掘砂土容易排出，使用了 膨潤(rùn)土系穩(wěn)固液。但是，在該方法中，排泥土量多，另外，混入了膨潤(rùn)土的排泥土很難再利 用，并且處理費(fèi)用高，所以，希望有取代該膨潤(rùn)土系穩(wěn)固液的穩(wěn)固液。另一方面，已知在挖掘砂土中以15 40%的體積比加入了氣泡和適量水而形成 的懸濁液(下面稱(chēng)為氣泡穩(wěn)固液)具有作為穩(wěn)固液的諸多功能，使用氣泡穩(wěn)固液的地下連 續(xù)墻施工方法與已往沒(méi)有特別的變化。從挖掘設(shè)備的挖掘前端部噴出所需量的氣泡和水， 使其與挖掘砂土混合、攪拌，該懸濁液作為使槽壁穩(wěn)固、具有流動(dòng)性等功能的氣泡穩(wěn)固液， 可進(jìn)行連續(xù)的掘進(jìn)。排泥土中的氣泡放置在空氣中或者添加了消泡劑后，就容易消泡，所以 后處理容易。因此，與膨潤(rùn)土系穩(wěn)固液相比，排泥土量減少1/2以下，所以，氣泡穩(wěn)固液在減 輕環(huán)境負(fù)擔(dān)、經(jīng)濟(jì)性方面優(yōu)良。作為在地基挖掘中使用氣泡的例子，有氣泡封閉施工法(例如非專(zhuān)利文獻(xiàn)1、專(zhuān)利 文獻(xiàn)1-2)。氣泡封閉施工法是把氣泡作為土壓封閉施工法中的加泥材的施工法，通過(guò)添 加氣泡而提高挖掘砂土在腔室內(nèi)和用螺旋輸送器排土?xí)r的流動(dòng)性和止水性，同時(shí)，防止粘 性土的附著。另外，排泥土中的氣泡自然消泡或被消泡劑消泡，所以，排泥土回到氣泡注入 前的狀態(tài)，后處理容易。但是，用含有氣泡的腔室內(nèi)土壓來(lái)抵抗封閉開(kāi)挖面土壓的機(jī)構(gòu)，這 一概念雖然被提出過(guò)，但是，對(duì)于用氣泡本身使開(kāi)挖面地基穩(wěn)定化的機(jī)構(gòu)，尚沒(méi)有詳細(xì)的研 允。另一方面，在地下連續(xù)墻施工法(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)3)等中，氣泡穩(wěn)固液與膨潤(rùn)土系 穩(wěn)固液同樣地直接關(guān)系到挖掘槽壁的穩(wěn)固性，所以，與氣泡封閉時(shí)相比，對(duì)其穩(wěn)固化機(jī)構(gòu)、 性能必須作詳細(xì)的研究。尤其是，氣泡穩(wěn)固液的主要材料是氣泡，所以，在槽壁的穩(wěn)固性、流 動(dòng)性等方面，其功能的表現(xiàn)機(jī)理與膨潤(rùn)土系穩(wěn)固液大不相同。另外，在經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境負(fù)擔(dān)方 面，其排泥量、處理費(fèi)用等也有很大差異。在使用膨潤(rùn)土系穩(wěn)固液的地下連續(xù)墻工程中，以比重和漏斗粘性的測(cè)定結(jié)果為基 礎(chǔ)，用膨潤(rùn)土穩(wěn)固液的性狀管理圖進(jìn)行管理，可得到很好的施工業(yè)績(jī)。在該管理圖的預(yù)定區(qū) 域，膨潤(rùn)土穩(wěn)固液保持良好的或稍好的性狀，但是，在區(qū)域以外，其狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，必須采取適當(dāng)?shù)膶?duì)策，例如增加膨潤(rùn)土的配比量或者添加CMC等的輔助劑等。氣泡穩(wěn)固液是在上述已往的知識(shí)、技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出的，可定義為“挖掘砂土、 氣泡和水的均質(zhì)懸濁液，在槽壁的穩(wěn)固性、止水性、流動(dòng)性方面很好的穩(wěn)固液”。但是，氣泡 穩(wěn)固液的物理特性，不僅受添加的氣泡量、水量的影響，也很大程度上受挖掘砂土的粒度、 粘稠度特性的影響。因此，在使用氣泡穩(wěn)固液的地基挖掘時(shí)，必須要設(shè)置能評(píng)價(jià)這些影響 的、相當(dāng)于膨潤(rùn)土穩(wěn)固液的比重和漏斗粘性的適當(dāng)管理指標(biāo)，一邊利用氣泡和水的添加量 進(jìn)行調(diào)節(jié)，一邊進(jìn)行挖掘管理。但是，目前的狀況是，對(duì)于氣泡穩(wěn)固液，尚沒(méi)有與挖掘施工上的管理指標(biāo)相關(guān)的技 術(shù)。非專(zhuān)利文獻(xiàn)1 封閉技術(shù)協(xié)會(huì)“氣泡封閉施工法”(平成19年6月)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本專(zhuān)利第3124368號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本專(zhuān)利第2768104號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 日本專(zhuān)利第3725750號(hào)公報(bào)本發(fā)明是基于上述背景做出的，其課題是解決已往存在的問(wèn)題，對(duì)于氣泡穩(wěn)固液， 明確挖掘施工上的管理指標(biāo)，提供根據(jù)該管理指標(biāo)的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法和用于地基挖 掘的新方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，本發(fā)明具有以下特征。第1 挖掘地基用的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法，該氣泡穩(wěn)固液是把氣泡和水或水泥 漿加入到挖掘土中并混合而成的，其特征在于，根據(jù)以下指標(biāo)<A>消泡含水比(Wmin)、<B> 分離含水比(Ws印)、<C>最小氣泡添加率(Qmin)、<D>最大氣泡添加率(Qmax)，穩(wěn)定化地調(diào) 節(jié)氣泡量和水或水泥漿量；上述<A>消泡含水比(Wmin)，是把氣泡添加到挖掘土中時(shí)不產(chǎn) 生消泡的最小的含水比；上述<B>分離含水比(Ws印)，是氣泡穩(wěn)固液不產(chǎn)生分離的最大含 水比；上述<C>最小氣泡添加率(Qmin)，表示基于挖掘所需流動(dòng)性的最小的氣泡添加量；上述<D>最大氣泡添加率(Qmax)，表示用于得到作為挖掘所需最小密度的氣泡穩(wěn) 固液的必要密度的最大的氣泡添加量。第2 如上述第1記載的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，在氣泡穩(wěn)固液的 密度和流動(dòng)性的正交的X-Y 二維相關(guān)圖中，調(diào)節(jié)氣泡量和水或水泥漿量，使其在上述指標(biāo) Wmin、Ws印、Qmin和Qmax的曲線包圍的范圍內(nèi)。第3 如上述第2記載的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，氣泡穩(wěn)固液的密度 和流動(dòng)性用氣泡穩(wěn)固液的單位體積重量Y。和TF值表示。第4 上述第1至第3中任一項(xiàng)記載的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，消泡 含水比Wmin是以挖掘土中所含的粗顆粒成分的表面干燥含水比和細(xì)顆粒成分的收縮界限 含水比之和為基準(zhǔn)決定的。第5 上述第1至第4中任一項(xiàng)記載的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，分離 含水比Wsep是挖掘土中所含的粗顆粒成分的分離含水比與細(xì)顆粒成分的分離含水比之 和；粗顆粒成分的分離含水比是粗顆粒成分的比表面積和氣泡穩(wěn)固液的氣泡添加率的一次 函數(shù)；細(xì)顆粒成分的分離含水比作為液性界限表示。
第6 上述第1至第5中任一項(xiàng)記載的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，在挖 掘土的細(xì)顆粒成分含有率P為10%以上或不足10%、氣泡添加率為1 %以上或不足1 %的4 個(gè)區(qū)域的每一個(gè)中，TF值作為含水比W、氣泡添加率Q、挖掘土的粗顆粒成分的比表面積S、 挖掘土的細(xì)顆粒成分含有率P、挖掘土的細(xì)顆粒成分的液性界限\的函數(shù)進(jìn)行管理。第7 上述第1至第6中任一項(xiàng)記載的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，含水 比W為消泡含水比(Wmin)時(shí)，最小氣泡添加率(Qmin)作為表示把TF值保持在管理值以上 所必需的氣泡量的指標(biāo)被決定。第8 上述第1至第7中任一項(xiàng)記載的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，把穩(wěn) 固液的單位體積重量Y。作為氣泡添加率Q、細(xì)顆粒成分含有率P、穩(wěn)固液的含水比W、粗顆 粒成分土粒子的單位體積重量Yss、細(xì)顆粒成分土粒子的單位體積重量。、水的單位體積 重量、氣泡的單位體積重量的函數(shù)進(jìn)行管理，最大氣泡添加率(Qmax)，作為把Y。保 持在管理值以上必需的氣泡量，與分離含水比Ws印一起被決定。第9 上述第1至第8中任一項(xiàng)記載的氣泡挖掘施工法，其特征在于，水泥漿中的 水與水泥之比(W/C)是0. 6 4. 0。第10 氣泡挖掘施工法，其特征在于，用上述第1 9中任一項(xiàng)記載的方法調(diào)節(jié)氣 泡穩(wěn)固液，進(jìn)行地基的挖掘。第11 上述第10記載的氣泡挖掘施工法，其特征在于，該氣泡挖掘施工法是防止 槽壁坍塌、容易排泥的地下連續(xù)墻施工法。第12 上述第11記載的氣泡挖掘施工法，其特征在于，使氣泡穩(wěn)固液固化時(shí)，為了 增加固化體的強(qiáng)度，把消泡材混合入固化材中，進(jìn)行固化。第13 上述第10記載的氣泡挖掘施工法，其特征在于，該氣泡挖掘施工法是封閉 施工法，把氣泡穩(wěn)固液充填到封閉推進(jìn)機(jī)的刀具面與挖掘面之間以及腔室內(nèi)，一邊防止挖 掘面坍塌，一邊進(jìn)行挖掘。


圖1是例示氣泡穩(wěn)固液的制作方法的工序圖。圖2是表示骨料土粒子的含水狀態(tài)的示意圖。圖3是分離實(shí)驗(yàn)中使用的筒狀分離含水比測(cè)定裝置的示意圖。圖4是為了調(diào)查挖掘砂土中的比表面積的影響，對(duì)表1的各種硅砂，使氣泡添加率 為2%的一定量，制作使含水比變化的氣泡穩(wěn)固液，求其重量比的結(jié)果。圖5是把分離含水比的計(jì)測(cè)值和式(8)的推定值按要因分別進(jìn)行比較的結(jié)果。圖6是依據(jù)變水位透水試驗(yàn)的試驗(yàn)中使用的實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖7是調(diào)查氣泡穩(wěn)固液和膨潤(rùn)土穩(wěn)固液中的、透水量與時(shí)間的關(guān)系的結(jié)果。圖8是觀察氣泡穩(wěn)固液和膨潤(rùn)土穩(wěn)固液中的、透水量與時(shí)間的關(guān)系的結(jié)果。圖9是對(duì)由穩(wěn)固液形成了不透水層、由液壓保持了穩(wěn)定的槽壁，通過(guò)漸漸增加模 擬地基內(nèi)部的地下水壓，調(diào)查使槽壁面坍塌時(shí)的穩(wěn)固液壓與水壓的關(guān)系而使用的實(shí)驗(yàn)裝置 圖。圖10是用豐浦砂作為模擬地基，使用氣泡穩(wěn)固液和膨潤(rùn)土穩(wěn)固液時(shí)的、穩(wěn)固液壓 = Pff= 39. 2kN/m2、上載壓(上載圧)Ps = 29. 4kN/m2時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
圖11是用豐浦砂作為模擬地基，使用氣泡穩(wěn)固液和膨潤(rùn)土穩(wěn)固液時(shí)的、穩(wěn)固液壓 =Pff = 39. 2kN/m2、上載壓Ps = 29. 4kN/m2時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖12是以表示產(chǎn)生槽壁塌坍時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表6為基礎(chǔ)，地基內(nèi)間隙水壓與穩(wěn)固 液壓之比。圖13中，a)是表示把氣泡添加率作為參數(shù)時(shí)的TF值與含水比的關(guān)系的圖，b)是 表示把比表面積作為參數(shù)時(shí)的TF值與含水比的關(guān)系的圖，c)是表示把細(xì)顆粒成分含有率 作為參數(shù)時(shí)的TF值與含水比的關(guān)系的圖，d)是表示把液性界限作為參數(shù)時(shí)的TF值與含水 比的關(guān)系的圖。圖14是在a、0的決定之前，把含水比作為參數(shù)，重新描繪圖13-a)的結(jié)果。圖15是在a、0的決定之前，把含水比作為參數(shù)，重新描繪圖13-c)的結(jié)果。圖16是把從式(10)得到的TF推定值和TF實(shí)測(cè)值，按照不同區(qū)域進(jìn)行比較的結(jié)果。圖17是氣泡穩(wěn)固液管理圖之一例。圖18是施工中使用的穩(wěn)固液管理圖、以及施工中的氣泡穩(wěn)固液的單位體積重量 和TF值的計(jì)測(cè)值。圖19是現(xiàn)場(chǎng)使用的氣泡穩(wěn)固液的管理圖、以及施工中的氣泡穩(wěn)固液的單位體積 重量和TF值的計(jì)測(cè)值。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的氣泡穩(wěn)固液是把氣泡和水或水泥漿加入到挖掘土中混合攪拌、連續(xù)地形 成的，而且，在挖掘施工中，作為均質(zhì)懸濁液，起到穩(wěn)固的作用。在本發(fā)明中，作為在施工現(xiàn) 場(chǎng)可連續(xù)地形成該氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法，根據(jù)上述指標(biāo)<A>消泡含水比(Wmin)、<B>分 離含水比(Ws印)、<C>最小氣泡添加率(Qmin)、<D>最大氣泡添加率(Qmax)，控制氣泡添加 量和水或水泥漿的添加量。這些指標(biāo)是本發(fā)明最先具體地明確的。上述<A>消泡含水比(Wmin)，是把氣泡添加到挖掘土中時(shí)不產(chǎn)生消泡的最小含水 比；上述<B>分離含水比(Ws印)，是氣泡穩(wěn)固液不產(chǎn)生分離的最大含水比；上述<C>最小氣泡添加率(Qmin)，表示基于挖掘所需流動(dòng)性的觀點(diǎn)來(lái)看最小的氣 泡添加量；上述<D>最大氣泡添加率(Qmax)，表示能得到作為挖掘所需最小密度的氣泡穩(wěn)固 液的必要密度的最大氣泡添加量。另外，在本發(fā)明的調(diào)節(jié)方法中，如前所述，在氣泡穩(wěn)固液的密度和流動(dòng)性的、正交 的X-Y 二維相關(guān)圖中，調(diào)節(jié)氣泡量和水或水泥漿量，使其在上述指標(biāo)WmiruWs印、QmiruQmax 的曲線包圍的范圍內(nèi)。上述指標(biāo)組在氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)、管理中是有效的，下面說(shuō)明其理由和根據(jù)。1.指標(biāo)組和氣泡穩(wěn)固液的物性在下面的說(shuō)明中，作為具體的驗(yàn)證，以以下的因素作為前提。(1)材料<起泡劑>
作為起泡劑，可以考慮采用烷基硫酸鹽系表面活性劑、部分水解蛋白質(zhì)、烷基醚系 化合物復(fù)合體等各種起泡劑。其中，為了得到作為穩(wěn)固液的功能而最必要的持續(xù)保持槽壁 穩(wěn)固狀態(tài)的性能，作為不容易消泡、酸、堿等化學(xué)穩(wěn)定性好、并且起泡能力大的起泡劑，優(yōu)選 采用烷基硫酸鹽系表面活性劑。另外，在以下的驗(yàn)證中采用的起泡劑是用于泡沫混凝土、加氣砂漿等的產(chǎn)品。如果 所得到的氣泡的粒度在20 500 ym左右的范圍內(nèi)，可以與以下驗(yàn)證同樣地采用。<試驗(yàn)用土試樣>作為模擬土的試驗(yàn)用土試樣，粗粒土是采用豐浦砂、硅砂6號(hào)、硅砂5號(hào)、硅砂4 號(hào)、硅砂3號(hào)、NS30，細(xì)粒土是采用粘稠度特性不同的高嶺土、聚塊粘土、膨潤(rùn)土，將適當(dāng)?shù)?粗粒土和細(xì)粒土混合，作為試樣。另外，在后述附圖中的圖例中，像表1那樣地對(duì)試樣注上 記號(hào)。對(duì)粗粒土和細(xì)粒土的混合土，像To-Ka那樣，用連字符表示。另外，D5(l是試樣的50% 粒徑，S是比表面積，ffL是液性界限，ID是塑性指數(shù)。[表 1]土質(zhì)記號(hào)和基本的性質(zhì) 〈氣泡穩(wěn)固液的制作〉氣泡穩(wěn)固液，這里，先驗(yàn)證把氣泡和水加入到挖掘土中的情形。另外，后面說(shuō)明用 水泥漿代替水的情形。氣泡穩(wěn)固液的制作方法，如圖1所示，按照說(shuō)明書(shū)，用水把起泡劑原液稀釋到20 倍，為了使其成為25倍的體積，用手動(dòng)攪拌器使其發(fā)泡，制作氣泡，把該氣泡和水加入到試 樣土中，使試樣土、氣泡、和水均勻分散地混合。該起泡劑的稀釋率是起泡劑說(shuō)明書(shū)中規(guī)定 的稀釋倍率。使用規(guī)格不同的起泡劑時(shí)，采用能最大限度發(fā)揮起泡劑功能的稀釋倍率，調(diào)節(jié) 氣泡添加率Q和后述的氣泡單位體積重量Yb。另外，氣泡穩(wěn)固液中的氣泡添加率Q可用式(1)定義。從式(1)可知，氣泡添加率 Q被定義為氣泡重量與挖掘土的干燥重量之比。氣泡添加量是相對(duì)于挖掘土的干燥重量添加的氣泡的重量。
倍稀釋起泡劑的重量(g)⑴
—挖掘土的干燥重量似Xl0°( 1 ^(2)氣泡穩(wěn)固液的懸濁穩(wěn)定性條件與氣泡混合的挖掘土的含水比如果適當(dāng)，則能形成保持懸濁狀態(tài)的、穩(wěn)定的氣泡 穩(wěn)固液。如果挖掘土是干燥狀態(tài)，則由于土粒子的吸水作用，氣泡的水被吸收，產(chǎn)生了消泡。 反之，如果加水量多、含水比增高，則土粒子產(chǎn)生分離、沉降，氣泡穩(wěn)固液成為不均勻狀態(tài)。 把氣泡不消泡的最小含水比，稱(chēng)為消泡含水比；把土粒子產(chǎn)生分離、沉降的含水比稱(chēng)為分離 含水比時(shí)，該最小含水比和分離含水比，分別如下述地定義。另外，這里所說(shuō)的土粒子是指 挖掘土中的粗顆粒成分和細(xì)顆粒成分的全部土粒子?！聪莺?Wmin)>把氣泡穩(wěn)固液中不產(chǎn)生消泡的最小含水比稱(chēng)為消泡含水比(Wmin)。氣泡穩(wěn)固液中 所含的土粒子的性狀不同對(duì)消泡含水比有不同的影響。下面，分開(kāi)地考慮穩(wěn)固液中所含的 土粒子的粗顆粒成分和細(xì)顆粒成分對(duì)消泡含水比的影響。(a)粗顆粒成分的影響粗顆粒成分對(duì)消泡含水比的影響著眼于混凝土骨料配合設(shè)計(jì)時(shí)采用的表面干燥 狀態(tài)含水比進(jìn)行評(píng)價(jià)?；炷凉こ虒W(xué)中，如圖2所示，把骨料土粒子的含水狀態(tài)分成4個(gè)階 段，其中，當(dāng)含水比低于表面干燥狀態(tài)時(shí)，土粒子吸附氣泡而產(chǎn)生消泡現(xiàn)象。因此，粗顆粒成 分時(shí)，消泡含水比可以是與表面干燥狀態(tài)相當(dāng)?shù)暮?表面干燥含水比)。(b)細(xì)顆粒成分的影響對(duì)于細(xì)顆粒成分，表面干燥含水比的測(cè)定是困難的。為此，著眼于粘土等細(xì)顆粒成 分的、隨著含水比降低而產(chǎn)生的體積收縮狀態(tài)的變化。細(xì)顆粒成分隨著含水比降低，經(jīng)過(guò)正常收縮、殘留收縮、無(wú)收縮這樣幾個(gè)階段而進(jìn) 行收縮。無(wú)收縮時(shí)，土粒子骨架體積不變化，只是間隙液體體積減小。因此，在相當(dāng)于殘留 收縮停止的收縮界限的含水比以下時(shí)，細(xì)顆粒成分吸附氣泡而消泡。因此，細(xì)顆粒成分時(shí)， 其消泡含水比可采用于與收縮界限相當(dāng)?shù)暮?收縮界限含水比)。(c)氣泡穩(wěn)固液的消泡含水比(Wmin)的決定考慮上述氣泡穩(wěn)固液中所含粗顆粒成分和細(xì)顆粒成分對(duì)消泡條件的影響，決定與 挖掘土對(duì)應(yīng)的消泡含水比。假設(shè)氣泡不被土粒子吸收就不消泡，則由粗顆粒成分和細(xì)顆粒 成分構(gòu)成的挖掘土中，最低限度必須存在與粗顆粒成分的表面干燥狀態(tài)對(duì)應(yīng)的水量、和與 細(xì)顆粒成分的收縮界限對(duì)應(yīng)的水量?？紤]粗顆粒成分和細(xì)顆粒成分的影響用對(duì)全部土的含 水比的形式，表示該水量的總和，如下式(2)所示地定義挖掘土的消泡含水比(Wmin)。[式2] 式中，Wmin 消泡含水比(％ ) ；P 細(xì)顆粒成分含有率(％ )。對(duì)不含細(xì)顆粒成分的5種硅砂測(cè)定表面干燥含水比，測(cè)定結(jié)果的平均值是6. 97%。另一方面，由細(xì)顆粒成分構(gòu)成的一般土的收縮界限含水比如表2所示。把表面干 燥含水比的平均值6. 97%和一般粘土的收縮界限含水比11.0%代入上述式(2)，則可得出 式⑶。[表 2]一般的土的收縮界限含水比(％ ) [式3]ffmin = 6. 97+0. 0403P (3)〈分離含水比(Ws印)>把水漸漸地加入到土粒子、水和氣泡分散并呈穩(wěn)定懸濁狀態(tài)的氣泡穩(wěn)固液中，形 成了使懸濁狀態(tài)被破壞、土粒子產(chǎn)生沉降的含水比。把破壞該懸濁狀態(tài)的含水比稱(chēng)為分離 含水比(ffsep) 0在用于求出分離含水比的分離試驗(yàn)中，采用圖3所示的、可上下兩分割的筒狀分 離含水比測(cè)定裝置(內(nèi)徑90mm，高200mm)。把氣泡穩(wěn)固液充滿到分離含水比測(cè)定裝置內(nèi)，測(cè) 定了重量后靜置，經(jīng)過(guò)一個(gè)小時(shí)后，小心地把上層容器和下層容器分開(kāi)，計(jì)測(cè)下層的重量， 求出上下的氣泡穩(wěn)固液的單位體積重量。用式(4)的重量比表示上下的氣泡穩(wěn)固液的單位 體積重量之比。在氣泡穩(wěn)固液內(nèi)產(chǎn)生了土粒子的分離、沉降時(shí)，下部容器的單位體積重量增 大，所以，重量比上升。因此，把重量比急劇增大時(shí)的含水比作為分離含水比。[式4]
_容器下部的氣泡固壁液的單位體積重量(4)
里“容器上部的氣泡固壁液的單位體積重量a)粗顆粒成分的影響作為影響分離含水比的主要因素，著眼于氣泡穩(wěn)固液的含水比W、氣泡添加率Q、 挖掘土的粗顆粒成分的比表面積(下面稱(chēng)為比表面積)S、細(xì)顆粒成分含有率P和液性界限 Wy用實(shí)驗(yàn)確認(rèn)它們的影響，可以求出分離含水比的推定式。首先，為了調(diào)查挖掘土中所含的粗顆粒成分的比表面積的影響，對(duì)表1的各種硅 砂，使氣泡添加率為2%這樣的一定量，制作使含水比變化的氣泡穩(wěn)固液，求出重量比，圖4 表示其結(jié)果。附圖的圖例中，S表示各試樣的比表面積(m2/kN)。從圖4可知，無(wú)論哪個(gè)試樣，當(dāng)重量比約為1.02以上時(shí)，重量比急劇上升，氣泡穩(wěn) 固液分離。因此，從圖中求重量比為1.02時(shí)的含水比，作為分離含水比(Ws印)。豐浦砂時(shí)的 分離含水比是31.0%，硅砂6號(hào)時(shí)是25. 0%，硅砂5號(hào)時(shí)是16. 5%，硅砂4號(hào)時(shí)是11. 5%, 硅砂3號(hào)時(shí)是6. 0%，土粒子的比表面積和分離含水比是比例關(guān)系。這是因?yàn)椋捎谕亮Ｗ?和氣泡的附著力的緣故，比表面積越大越受氣泡浮力的影響的緣故。另外，使用粗顆粒成分的50%粒徑，用式(5)求出比表面積。
[式5]
( 5 ) 式中，S 粗顆粒成分的比表面積(m2/kN) ；Ds50 粗顆粒成分的50%粒徑(m) ;ys 粗顆粒成分的單位體積重量(kN/m3)。另外，為了調(diào)查氣泡添加率的影響，制作了在豐浦砂、硅砂6號(hào)、硅砂5號(hào)內(nèi)、使氣 泡添加率Q在0 10%范圍內(nèi)變化的試樣，求出各分離含水比，結(jié)果如表3所示。關(guān)于粗顆粒成分的影響，使用表3中不含細(xì)顆粒成分的試樣土的數(shù)據(jù)(要因區(qū)分 S和Q)，把比表面積和氣泡添加率作為變量，進(jìn)行多重回歸分析，得到式(6)。[式6]ffsepl = 0. 0253S+1. 17Q+1. 07(6)式中，ffsepl 粗顆粒成分的分離含水比(％ )，S 比表面積(m2/kN)，Q 氣泡添加 率(％ )。b)細(xì)顆粒成分的影響下面，為了調(diào)查挖掘土中含有的細(xì)顆粒成分含有率的影響，使用了在各種硅砂內(nèi) 添加了高嶺土的試樣，添加的高嶺土的重量比在0 40%范圍，氣泡添加率是2%，使含水 比變化，制作了氣泡穩(wěn)固液。這時(shí)也同樣地，重量比在1.02附近時(shí)急劇地產(chǎn)生了分離，所 以，求出重量比為1.02時(shí)的含水比，作為分離含水比(Ws印)。結(jié)果如表3所示。另外，使用了在豐浦砂中添加了粘稠度特性不同的粘土(高嶺土、聚塊粘土、膨潤(rùn) 土)的試樣，求出氣泡添加率Q約為2%時(shí)的分離含水比，一并在表3中表示。液性界限和 分離含水比成比例關(guān)系，液性界限越大的粘土，越使氣泡穩(wěn)固液的粘性增加，所以，不容易 產(chǎn)生分離。[表3]分離含水比，計(jì)測(cè)值和推定值 含有細(xì)顆粒成分的土到達(dá)液性界限時(shí)，產(chǎn)生流動(dòng)，所以開(kāi)始分離。另外，考慮到氣 泡混入后使分離增加，所以，使用含有表3中細(xì)顆粒成分的試樣的數(shù)據(jù)(要因區(qū)分Q和W1)， 把液性界限和氣泡添加率作為變量，進(jìn)行了多重回歸分析。結(jié)果，判斷為液性界限的顯著性高，所以，細(xì)顆粒成分的分離含水比作為液性界限。從物理性方面考慮，細(xì)顆粒成分從塑性 狀態(tài)變化到液體狀態(tài)的含水比即液性界限使得氣泡穩(wěn)固液的分離減少。[式7]Wsep2 = Wl(7)式中，Ws印2 細(xì)顆粒成分的分離含水比(％ )，Wl 液性界限(％ )。c)氣泡穩(wěn)固液的分離含水比的決定對(duì)于氣泡穩(wěn)固液的分離含水比，用對(duì)全部土的含水比的形式，表示與最小含水比 同樣的粗顆粒成分和細(xì)顆粒成分的分離含水比對(duì)應(yīng)的水量的和，如式8所示。[式8]
(8)另外，把分離含水比的計(jì)測(cè)值和式⑶的推定值按要因分別比較，結(jié)果如圖5所 示。雖然有偏差，但是，在實(shí)際地基設(shè)定的約5 (%)到50(%)的含水比范圍，也可以用式 (8)或按上述順序求出的公式求分離含水比。(3)氣泡穩(wěn)固液的槽壁穩(wěn)固性條件由挖掘用穩(wěn)固液在槽壁面形成不透水層，該不透水層防止透水，把液壓傳遞到槽 壁，這樣，對(duì)防止槽壁坍塌起到重要作用。采用膨潤(rùn)土系穩(wěn)固液時(shí)，形成在槽壁面上的膨潤(rùn) 土泥膜起到不透水層的作用。另一方面，采用氣泡穩(wěn)固液時(shí)，氣泡進(jìn)入周邊原地基的間隙部 分，與不飽和化的土粒子骨架成為一體，形成了具有膨潤(rùn)土泥膜的數(shù)倍厚度的不透水層。對(duì)膨潤(rùn)土系穩(wěn)固液的現(xiàn)場(chǎng)管理成效、和氣泡穩(wěn)固液及膨潤(rùn)土系穩(wěn)固液的不透水層 形成狀態(tài)、以及透水特性，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)比較，研究了氣泡穩(wěn)固液的功能表現(xiàn)機(jī)理和槽壁穩(wěn)固 性條件。a)氣泡穩(wěn)固液的單位體積重量由挖掘土的土粒子(粗顆粒成分、細(xì)顆粒成分)、氣泡、間隙水構(gòu)成的氣泡穩(wěn)固液 的單位體積重量Y。，用式(9)表示。[式9] 式中，Y。氣泡穩(wěn)固液的單位體積重量(kN/m3)。Ws、Ww、Wb 依次是土粒子、間隙水、 氣泡的重量(kN)。Vs、Vw、Vb 依次是土粒子、間隙水、氣泡的體積(m3)。Yss、Ysc 分別是粗 顆粒成分和細(xì)顆粒成分的單位體積重量(kN/m3)。yff, Yb:分別是水和氣泡的單位體積重 量(kN/m3)。w 含水比(％ )。P 細(xì)顆粒成分含有率(％ )。Q 氣泡添加率(％ )。保持槽壁穩(wěn)固所需的穩(wěn)固液的單位體積重量，可以是與膨潤(rùn)土系穩(wěn)固液的性狀管 理圖中的、比重的最小值1.05對(duì)應(yīng)的10.3(kN/m3)以上。利用該值和式(9)，對(duì)于利用特定 挖掘土的氣泡穩(wěn)固液，決定應(yīng)滿足氣泡添加率Q和含水比W的不等式。
b)不透水層的形成狀況和透水特性為了調(diào)查氣泡穩(wěn)固液和膨潤(rùn)土穩(wěn)固液所形成的不透水層的形成狀況，使用圖6所示的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行了依據(jù)變水位透水試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)順序如下。試樣土是豐浦砂、硅砂7號(hào)、硅砂6號(hào)、硅砂5號(hào)、硅砂4號(hào)，使用 Yc= 10.3 (kN/m3)的氣泡穩(wěn)固液和Yc= 10.3 (kN/m3)、漏斗粘性為24. 5sec的膨潤(rùn)土穩(wěn)固 液。另外，對(duì)于氣泡穩(wěn)固液，設(shè)定實(shí)際的挖掘狀況，在飽和狀態(tài)的各試樣中加入氣泡，使氣泡 添加量變化，調(diào)節(jié)成為目標(biāo)值的Y。。首先，在筒A內(nèi)分3層放置高IOcm的試樣土，搗固結(jié) 實(shí)，制成模擬地基，使筒B內(nèi)的水位與筒A的模擬地基同高，使模擬地基飽和。接著，把氣泡 穩(wěn)固液或膨潤(rùn)土穩(wěn)固液放入到模擬地基上，對(duì)筒A上部施加相當(dāng)于200cm水頭的19. 6 (kN/ m3)的空氣壓，每一秒鐘計(jì)測(cè)從筒B流出的每單位時(shí)間的透水量，一直到該透水量成為一定 量為止。氣泡穩(wěn)固液和膨潤(rùn)土穩(wěn)固液的透水量與時(shí)間的關(guān)系分別如圖7、圖8所示。表4表 示直到形成不透水層的時(shí)間和透水量。從用實(shí)驗(yàn)得到的透水量與時(shí)間的關(guān)系，可以知道，不 透水層形成后，如圖7、圖8所示，透水量急劇減少，透水速度成為很小的一定值。如圖中箭 頭所示，把到達(dá)該曲線的最大曲率所需的時(shí)間作為不透水層形成時(shí)間。[表 4]直到形成不透水層的時(shí)間和透水量 注1 X表示不形成不透水層使用氣泡穩(wěn)固液時(shí)，在豐浦砂、硅砂7號(hào)、硅砂6號(hào)、硅砂5號(hào)中是約10秒，在硅砂 4號(hào)中是26秒，在硅砂3號(hào)中是52秒，透水量急劇減少，透水速度一定，形成了不透水層。 另一方面，使用膨潤(rùn)土穩(wěn)固液時(shí)，在豐浦砂中是21秒，在硅砂7號(hào)中是31秒，在硅砂6號(hào)中 是61秒，雖然透水量急劇減少，透水速度一定，形成了不透水層，但是，在硅砂5號(hào)中，透水 量不減少，未形成不透水層。由此可見(jiàn)，氣泡穩(wěn)固液具有在比膨潤(rùn)土穩(wěn)固液短的時(shí)間內(nèi)形成 不透水層的性能，并且，可適用于含有更粗礫石成分的地層。
表5表示用模擬地基的斷面積除不透水層形成后的透水速度而求出的表觀透水 系數(shù)(動(dòng)水坡降、i ^ 2(m)/0. l(m) = 20)。使用氣泡穩(wěn)固液時(shí)，表觀透水系數(shù)是10_5(cm/ s)級(jí)，使用膨潤(rùn)土穩(wěn)固液時(shí)，透水系數(shù)是l(T6(Cm/S)級(jí)，比原地基的透水系數(shù)小3位數(shù)以上。[表 5]使用氣泡穩(wěn)固液、膨潤(rùn)土穩(wěn)固液時(shí)的表觀透水系數(shù)(cm/sec) c)不透水層坍塌時(shí)的穩(wěn)固液壓與地基地下水壓的關(guān)系設(shè)想在挖掘時(shí)遇到比穩(wěn)固液壓大的地下水壓，用圖9所示的實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)由穩(wěn)固 液形成了不透水層、由液壓保持穩(wěn)固的槽壁，漸漸地增加模擬地基內(nèi)部的地下水壓，使槽壁 面坍塌，調(diào)查此時(shí)的穩(wěn)固液壓和水壓的關(guān)系。試樣土使用豐浦砂、和不容易由穩(wěn)固液形成不透水層的硅砂5號(hào)、硅砂4號(hào)。穩(wěn)固 液使用用與上節(jié)同一方法準(zhǔn)備的穩(wěn)固液。距槽壁面5至25cm之間，設(shè)置5個(gè)間隙水壓計(jì)， 計(jì)測(cè)模擬地基內(nèi)的水壓。首先，把試樣土放入模擬地基土槽內(nèi)，將其搗固密實(shí)，并成為飽和狀態(tài)。用上部千 斤頂對(duì)模擬地基的上面施加上載壓(9. 8 29. 4kN/m2)。把穩(wěn)固液放入穩(wěn)固液圓筒，對(duì)圓筒 內(nèi)施加相當(dāng)于穩(wěn)固液壓的空氣壓(19. 6 39. 2kN/m2)。接著，把將穩(wěn)固液和模擬地基隔開(kāi)的分隔板花5分鐘以上的足夠時(shí)間慢慢地抽 出，以便形成不透水層。除去了分隔板后，從給水用的水壓缸把加壓水供給到模擬地基內(nèi)。 使加壓水壓以3分鐘9. 8kN/m2的比例增加。這時(shí)，模擬地基內(nèi)的間隙水壓的測(cè)定平均值， 在加壓后經(jīng)過(guò)了 3分鐘以上也持續(xù)保持著不上升的狀態(tài)時(shí)，或者，用肉眼確認(rèn)了坍塌時(shí)，確 定為槽壁坍塌。圖10、圖11分別表示把豐浦砂作為模擬地基，使用氣泡穩(wěn)固液和膨潤(rùn)土穩(wěn)固液時(shí) 的、穩(wěn)固液壓=Pff = 39. 2kN/m2、上載壓Ps = 29. 4kN/m2時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。從使用氣泡穩(wěn)固 液的圖10可知，在加壓水壓為9. 8kN/m2的狀態(tài)，雖然模擬地基內(nèi)的間隙水壓平均值增加到 14. 9kN/m2，但是，也只不過(guò)是穩(wěn)固液壓39. 24kN/m2的大約40%，穩(wěn)固液壓通過(guò)不透水層充 分起作用，槽壁是穩(wěn)固的狀態(tài)。然后，階段地增加加壓水壓，在加壓水壓不超過(guò)穩(wěn)固液壓的 范圍內(nèi)，模擬地基內(nèi)的間隙水壓不斷地增加，但是，當(dāng)加壓水壓超過(guò)了穩(wěn)固液壓時(shí)，間隙水 壓以比穩(wěn)固液壓高8. 84kN/m2的48. 04kN/m2作為峰值，不再增加，這是模擬地基內(nèi)的間隙 水在加壓水的作用下流入穩(wěn)固液內(nèi)的狀態(tài)，意味著槽壁坍塌。在使用膨潤(rùn)土穩(wěn)固液的圖11中，由于泥膜的透水系數(shù)很小，所以，在加壓水壓小于穩(wěn)固液壓的范圍內(nèi)，地基內(nèi)的間隙水 壓是與加壓水壓相當(dāng)?shù)闹?。但是，?dāng)加壓水壓超過(guò)了穩(wěn)固液壓時(shí)，地基內(nèi)間隙水壓與氣泡穩(wěn) 固液中同樣地，到達(dá)大約48kN/m2時(shí)不再增加，所以可以判斷為槽壁坍塌。另外，用硅砂5 號(hào)、硅砂4號(hào)作為試樣土?xí)r，氣泡穩(wěn)固液能夠形成不透水層，而膨潤(rùn)土穩(wěn)固液不能形成不透 水層，在抽出分隔板的同時(shí)，槽壁坍塌。表6表示壁產(chǎn)生坍塌時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖12以表6的結(jié)果為依據(jù)，表示地基內(nèi)間隙 水壓與穩(wěn)固液壓之比。無(wú)論穩(wěn)固液壓是多少，氣泡穩(wěn)固液、膨潤(rùn)土穩(wěn)固液二者中的、坍塌水 壓與穩(wěn)固液壓的比都分布在1. 1 1. 5的范圍內(nèi)，可以說(shuō)氣泡穩(wěn)固液具有與膨潤(rùn)土穩(wěn)固液 同等的性能。另外，圖中的圖例a是氣泡穩(wěn)固液，be是膨潤(rùn)土穩(wěn)固液。[表6]槽壁坍塌試驗(yàn) (4)氣泡穩(wěn)固液的與挖掘性能有關(guān)的特性a)支配氣泡穩(wěn)固液的流動(dòng)性的要因表示氣泡穩(wěn)固液的與挖掘性能有關(guān)的流動(dòng)性的指標(biāo)，是采用漏斗粘性、臺(tái)面流動(dòng) (〒一 O 7 口一)值(TF值)。膨潤(rùn)土系穩(wěn)固液中用的漏斗粘性是只表示穩(wěn)固液的粘性 的指標(biāo)，而TF值可以表示包含挖掘砂土在內(nèi)的更大范圍的流動(dòng)性。所以，采用TF值作為氣泡穩(wěn)固液的流動(dòng)性的指標(biāo)。影響TF值的要因，有含水比、氣泡添加率、挖掘土的比表面積、細(xì)顆粒成分含有 率、液性界限等。因此，把氣泡添加率、比表面積、細(xì)顆粒成分含有率、液性界限作為參數(shù)，觀 察TF值與含水比的關(guān)系。首先，使用豐浦砂作為試樣土，在0 4%的范圍內(nèi)把氣泡添加率設(shè)定為8個(gè)階段， 制作對(duì)各個(gè)狀態(tài)使含水比變化的氣泡穩(wěn)固液，計(jì)測(cè)TF值。圖13-a)表示將氣泡添加率作為 參數(shù)的TF值與含水比的關(guān)系。接著，使用各種硅砂作為試樣土，氣泡添加率Q = 2. 0%，使含水比變化，制作氣泡 穩(wěn)固液，將比表面積作為參數(shù)，畫(huà)出TF值與含水比的關(guān)系圖，成為圖13-b)。另外，把高嶺土分為0 30%的8個(gè)階段添加到豐浦砂中，作為試樣土，使用該試 樣土，在氣泡添加率為2%的狀態(tài)，制作氣泡穩(wěn)固液，圖l-13c)表示把細(xì)顆粒成分含有率作 為參數(shù)時(shí)的TF值與含水比的關(guān)系圖。同樣地，為了觀察粘稠度特性不同的粘土礦物對(duì)TF值的影響，使用在豐浦砂中添 加了高嶺土、聚塊粘土、膨潤(rùn)土的試樣，圖13-d)表示氣泡添加率為2. 0%時(shí)的TF值與含水 比的關(guān)系。從圖13-a)、b)、c)、d)可知，無(wú)論選擇的參數(shù)是哪種，TF值與含水比都大致成比 例，所以，TF值可用式(10)表示。[式10]TF = α ω + β(10)式中，α、β是系數(shù)。在決定α、β之前，分別把含水比作為參數(shù)重新描繪圖13a)、c)，成為圖14、圖15。 從圖14可知，氣泡添加率在0 之間時(shí)，隨著氣泡量的增加，TF值急劇增加，成比例關(guān) 系。但是，當(dāng)氣泡添加率超過(guò)時(shí)，即使氣泡添加量增加，TF值也不變化，反而有稍稍減少 的傾向。這是因?yàn)闅馀萏砑勇什怀^(guò)1 %時(shí)，氣泡進(jìn)入土粒子之間，使摩擦力減少，而超過(guò)了
時(shí)，與土粒子間沒(méi)有接觸的緣故。另一方面，圖15中，高嶺土含有率在0 10%的范圍 時(shí)，TF值有增加的傾向，但是超過(guò)了 10%時(shí)，TF值減少。這是因?yàn)榧?xì)顆粒成分少(10%以 下)時(shí)，起到潤(rùn)滑材的作用，但是超過(guò)了 10%時(shí)，由于粘性的增加而帶來(lái)的流動(dòng)性阻礙作用 比潤(rùn)滑作用大。依據(jù)這一事實(shí)，在決定α、β時(shí)，分成細(xì)顆粒成分含有率P為10%以上和 以下、氣泡添加率Q為以上和以下這樣4個(gè)區(qū)域，分別求出4個(gè)區(qū)域中的系數(shù)αη、βη。 由于系數(shù)αη、βη受氣泡添加率、比表面積、細(xì)顆粒成分含有率、液性界限的影響，所以，將 它們作變量進(jìn)行多重回歸分析，得到的αη、β η的推定式如表7所示。把與挖掘土對(duì)應(yīng)的 αη, β η的值代入式(10)，就可求出各區(qū)域中的TF值。把上述得到的TF推定值和TF實(shí)測(cè)值分區(qū)域進(jìn)行比較，繪成圖16。這樣，在實(shí)用上 有意義的TF值為lOO(mm)到300 (mm)的范圍內(nèi)，可以判斷可用上式推定TF值，。[表7]α n，β n的推定式 a)氣泡穩(wěn)固液的適用深度挖掘深度越大，氣泡穩(wěn)固液中的氣泡越被約束壓而壓縮，氣泡穩(wěn)固液的基本性狀 可能會(huì)產(chǎn)生變化。根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果，確認(rèn)了在相應(yīng)于30m挖掘深度的約310 (kN/m2)的 約束壓的范圍，保持流體的性質(zhì)。雖然超過(guò)了上述約束壓也能保持一定程度的功能，但是， 在實(shí)際工程等中需要確認(rèn)。2.氣泡穩(wěn)固液的現(xiàn)場(chǎng)管理方法1)氣泡穩(wěn)固液的管理項(xiàng)目和管理界限值根據(jù)上述與氣泡穩(wěn)固液的物性和基本性能有關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，作為氣泡穩(wěn)固液的現(xiàn) 場(chǎng)適用管理項(xiàng)目，著眼于用下述性能指標(biāo)?！づc挖掘有關(guān)的氣泡穩(wěn)固液的流動(dòng)性；·與氣泡穩(wěn)固液的懸濁穩(wěn)定性有關(guān)的最小含水比、分離含水比；·與槽壁的穩(wěn)固有關(guān)的單位體積重量、不透水層形成性能；作為支配這些性能指標(biāo)的管理指標(biāo)，采用相當(dāng)于膨潤(rùn)土穩(wěn)固液的比重和漏斗粘性 的、氣泡穩(wěn)固液的單位體積重量Y。和TF值。當(dāng)挖掘土的物性值(P、S、Wp yss, Ys。)、和水 及氣泡的單位體積重量(Y w、Yb)是給定的時(shí)，Y。和TF值都是氣泡穩(wěn)固液的氣泡添加率 Q和含水比w的2個(gè)變量的函數(shù)。為此，用下述順序，決定Q和w的界限值，以此為基礎(chǔ)，用 Y。和TF值制作氣泡穩(wěn)固液的管理圖。(a)從挖掘性能決定的管理界限值支配挖掘性能的氣泡穩(wěn)固液的流動(dòng)性，在TRD施工法中，用TF值150 200mm作 為管理目標(biāo)。根據(jù)前節(jié)的結(jié)果，在細(xì)顆粒成分含有率為10%以上和以下的土中，在各氣泡添 加率Q為以上和以下的4個(gè)區(qū)域n(n = 1、2、3、4)，把表7的α η、β n代入式(10)來(lái)表 示TF值，所以，TF值的管理?xiàng)l件如式(11)所示。[式 11]TFn = α，+βn ≥ 150(11)式中，TFn:區(qū)域η的TF值。α η、β η 表7的各區(qū)域η的推定式。把挖掘土的物性值代入αη、β η的推定式時(shí)，α η總是正值，αη、β η成為氣泡添加率Q的一次式。因此，該 不等式的等號(hào)成立是在氣泡穩(wěn)固液的含水比w為最小含水比Wmin時(shí)，必須保持在代入Wmin 而計(jì)算得到的氣泡添加率以上。設(shè)該氣泡添加率為最小氣泡添加率Qmin時(shí)，將TF值保持 為預(yù)定管理值以上的管理界限是最小氣泡添加率Qmin。(b)由穩(wěn)固液的懸濁穩(wěn)定性決定的管理界限值由于必須使氣泡穩(wěn)固液的含水比大于表示氣泡消泡界限的最小含水比(Wmin)、小 于分離界限即分離含水比(Ws印)，所以，與懸濁穩(wěn)定性有關(guān)的管理界限，用式(12)表示。[式12]Wmin ≤w ≤Wsep (12)Wmin, Wsep已在式(3)和式⑶中表示，所以，把挖掘土的物性值(P、S、ffL)代入 上述式中時(shí)，Wmin是常數(shù)，Wsep成為Q的一次式。通常，氣泡穩(wěn)固液的氣泡添加率Q越大， 含水比越大。分離含水比Wsep是使土粒子產(chǎn)生分離的最小含水比，所以，將Qmin作為Q值 代入，可計(jì)算Ws印。因此，與氣泡穩(wěn)固液的懸濁穩(wěn)定性有關(guān)的管理界限值即Wmin、Wsep被 決定。[式13]Wmin = 6. 97+0. 0403P (13)[式14]
( 14 )(c)由槽壁穩(wěn)固性決定的管理界限值對(duì)于槽壁穩(wěn)固性，如前所述，氣泡穩(wěn)固液的單位體積重量的管理是很重要的。為了 抵抗地下水壓，對(duì)于管理界限值，可以把在膨潤(rùn)土系穩(wěn)固液的管理圖中相當(dāng)于比重1. 05的 單位體積重量10.3 (kN/m3)以上作為目標(biāo)。氣泡穩(wěn)固液的理論單位體積重量，如式(9)所 示，所以，管理?xiàng)l件如下式(15)所示。[式I5] 把挖掘土的物性值(Yss、Ysc, P)和水及氣泡的單位體積重量(Yw、Yb)代入式 (15)時(shí)，成為下式那樣的含水比與氣泡添加率的不等式。[式I6]Q ≤ α -bw(16)式中，a、b是由挖掘土、水、氣泡的物性值決定的常數(shù)，b是正值。該不等式的成立， 是在氣泡穩(wěn)固液所容許的最大含水比W即分離含水比Wsep時(shí)，氣泡添加率的最大值(=最 大氣泡添加率Qmax)被決定。另外，計(jì)算管理界限值(Wmin、Ws印、Qmin、Qmax)的順序是把挖掘土的物性值代入 式(3)、式(11)、式(8)、式(13)。于是，可從式(3)計(jì)算Wmin，把Wmin代入式(11)，可得到 Qmin，把它代入式(8)，求出Ws印，將其代入式(12)，可得到Qmax。2)氣泡穩(wěn)固液的管理圖制作、以及利用該管理圖來(lái)調(diào)節(jié)氣泡穩(wěn)固液的方法。
膨潤(rùn)土穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)管理使用膨潤(rùn)土穩(wěn)固液的比重和漏斗粘性的關(guān)系圖，據(jù)此， 在氣泡穩(wěn)固液的單位體積重量Y。和TF值的關(guān)系圖中，使用圖示了管理界限即最小含水比 Wmin、分離含水比Ws印、最大氣泡添加率Qmax、最小添加率Qmin的氣泡穩(wěn)固液管理圖，這 樣，可簡(jiǎn)便地進(jìn)行氣泡穩(wěn)固液的管理、調(diào)節(jié)。圖17表示氣泡穩(wěn)固液管理圖的一例。如前所述，氣泡穩(wěn)固液的單位體積重量Y。(式(9))和TF值(式(10))和表7)是 把Q和W作為參數(shù)的函數(shù)，所以，利用市售的表計(jì)算軟件，將含水比作為一定值，使氣泡添加 率變化，計(jì)算Y。和TF值，在Ye-TF平面上，將它們的點(diǎn)連線，描繪出等含水比線。同樣地， 把Q作為一定值，使W變化，計(jì)算Y。和TF值，將它們連線，得到等氣泡添加率線。由這樣得 到的等含水比線、等氣泡添加率線圖的最小含水比Wmin、分離含水比Ws印、最大氣泡添加 率Qmax、最小添加率Qmin包圍的內(nèi)部區(qū)域，是可以利用氣泡穩(wěn)固液進(jìn)行穩(wěn)定挖掘的區(qū)域。1)氣泡穩(wěn)固液管理圖的利用利用圖17所示的氣泡管理圖的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法，可簡(jiǎn)單歸納如下。<1> 氣泡穩(wěn)固液的單位體積重量和TF值，在A區(qū)域內(nèi)時(shí)，可進(jìn)行穩(wěn)定的施工。<2> 在B區(qū)域，氣泡穩(wěn)固液的單位體積重量小，有產(chǎn)生槽壁坍塌的危險(xiǎn)。氣泡穩(wěn)固液的狀態(tài)接近A和B的邊界時(shí)，使氣泡添加量減少，使單位體積重量增加。<3>:在C區(qū)域，由于產(chǎn)生了土粒子的分離、沉降，所以，在接近A和C的邊界時(shí)，使 加水量減少，防止分離、沉降。<4> 在D區(qū)域，TF值急劇減小，流動(dòng)性變差，所以，在接近A和D的邊界時(shí)，要增加 氣泡添加量。<5> 在E區(qū)域，由于產(chǎn)生了氣泡的消泡，所以，在接近A和E的邊界時(shí)，使加水量增 加。如上所述，通過(guò)氣泡添加量和加水量的組合，可以實(shí)現(xiàn)挖掘時(shí)的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)
節(jié)和管理。3.用水泥漿制作氣泡穩(wěn)固液時(shí)對(duì)于上述本發(fā)明申請(qǐng)的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法，對(duì)把氣泡和水加入到挖掘土中而 制成氣泡穩(wěn)固液進(jìn)行了說(shuō)明，但是，在本發(fā)明申請(qǐng)中，對(duì)于把氣泡和水泥漿加入到挖掘土中 而制成的氣泡穩(wěn)固液，也可以完全同樣地進(jìn)行管理和調(diào)節(jié)。下面詳細(xì)說(shuō)明這種情形。(1)水泥漿基本上是將水泥和水混合而成的。這里例示出，在水泥漿中，水與水泥 之比(Wwc/Wc)是0.6 4.0范圍的所希望的值，使用范圍是每Im3挖掘土的水泥添加量是 50 400kg/m3。水泥與水混合后立即產(chǎn)生凝固反應(yīng)而生成硬塊，但是，通過(guò)機(jī)械攪拌能容易地將 該硬塊消除，成為完全不產(chǎn)生凝固反應(yīng)的狀態(tài)。按標(biāo)準(zhǔn)，水泥在1個(gè)小時(shí)內(nèi)不會(huì)凝固。因此， 在1個(gè)小時(shí)內(nèi)，不喪失可加工性。因此，用挖掘土、氣泡和水泥漿構(gòu)成氣泡穩(wěn)固液時(shí)，在1個(gè) 小時(shí)內(nèi)，具有與加水時(shí)同樣的性狀。另外，把凝固延遲劑添加到水泥漿中，也可以推遲硬化 的時(shí)間。(2)水泥的粒徑約在6 9μ m的范圍內(nèi)，所以，作為土粒子考慮時(shí)，相當(dāng)于細(xì)粒土 的泥漿(5 75μπι)。因此，使用水泥漿代替水時(shí)，可以考慮把挖掘土的細(xì)粒土即泥漿換成 水。
(3)即，使用水泥漿代替水時(shí)，可以考慮在挖掘土中增加與水泥添加量等量的泥 漿，相應(yīng)于水泥漿的水量增加含水比。將其作為挖掘土 C。(4)用水泥漿代替水挖掘時(shí)的各種條件式是，為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，把挖掘砂土的物性值 (S、Wl, P)和氣泡添加率Q、氣泡穩(wěn)固液的含水比W、單位體積重量γ。、最小含水比Wmin、分 離含水比Ws印、TF，分別置換為挖掘砂土 C的物性值(Sc、Wl。、PC)和氣泡添加率Qc、氣泡穩(wěn) 固液的含水比Wc、單位體積重量Y。。、最小含水比Wmin。、分離含水比Ws印。、TF。，以下進(jìn)行驗(yàn)證。a)記號(hào)的對(duì)應(yīng)用挖掘土、氣泡、水構(gòu)成氣泡穩(wěn)固液時(shí)使用的記號(hào)(W)、和把水置換成水泥漿時(shí) (C)使用的記號(hào)的相關(guān)關(guān)系，如表8所示。使用水泥漿時(shí)的計(jì)算用的記號(hào)，如表9所示。[表 8] [表 9] 另外，在記號(hào)的置換時(shí)，水泥漿的水與水泥之比(Wwc/Wc) = X，水泥添加量Wc = Y，ffss+ffss = yd(干燥密度)。b)液性界限使用水泥漿時(shí)的液性界限，可以使用把適量的水泥混入土粒子的細(xì)顆粒成分而計(jì) 測(cè)到的值。c)細(xì)顆粒成分含有率Pc挖掘土的細(xì)顆粒成分含有率P，由于用下式(17)表示，所以，使用水泥漿時(shí)，考慮 細(xì)顆粒成分增加，可用式(18)表示。[式17]
( 17)[式I8]
( 18 )d)氣泡添加率Qc(%)氣泡添加率，由于由前述的式(1)定義，所以，用下式(19)表示，使用水泥漿時(shí)，考 慮到細(xì)顆粒成分增加，可用式(20)表示。[式19]
(19)[式20]
(20)e)含水比 Wc
含水比由于用下式(21)表示，所以，使用水泥漿時(shí)，可用式(22)表示。[式21] [式2幻Ww+Wwc xI()Q Wss +W sc+wc f)穩(wěn)固液的單位體積重量Ycc(kN/m3)氣泡穩(wěn)固液的單位體積重量，由于用前述的式(9)表示，所以，使用水泥漿時(shí)的單 位體積重量Y。。是將水泥漿的重量和水的重量代入該式，可用下式(23)表示。[式23] 式中，Yd是土粒子的干燥密度(kN/m3)，是已知的，所以，代入水泥漿的水與水泥 之比χ和水泥添加量y而求出。g)最小含水比 Wminc )由于最小含水比是用前述式(13)表示，所以，使用水泥漿時(shí)的最小含水比，用Pc 代替P，可用下式(24)表示。[式24] h)分離含水比Ws印c (% )由于分離含水比用前述式(14)表示，所以，使用水泥漿時(shí)的分離含水比，用Qc、 (3、^(代替0、？、1，可用下式(25)表示。[式25] i)臺(tái)面流動(dòng)值 TFnc (mm)由于TF值用下式(26)表示，所以，使用水泥漿時(shí)的TFnc是用αη。、βη。代替αη、、 βη，可用下式(27)計(jì)算。另外，由于011、日11是0、5、？^勺函數(shù)，所以，使用Qc、Sc( = S)、 Pc> ffLc 計(jì)算 α η。、β η。時(shí)，α η。、β nc 如表 10 所示。[式26]TFn= α nff+ β n(26)[式27]TFnc= CincW+β nc(27)
[表10]α nc, β nc j)管理值界限管理值界限，可用下式(28) (30)表示。[式 2幻Wminc ≤Wc ≤Wsepc(28)[式 2幻ycc≥ 10. 3(29)[式 30]TFnc ≥ 150(30)這樣，使用水泥漿代替水時(shí)，挖掘土的泥漿增加相當(dāng)于水泥添加量的量，相當(dāng)于水 泥漿的水量的量，增加含水比，從而可完全同樣地進(jìn)行穩(wěn)固液的管理。另外，管理界限值也 可以完全不變更地使用。另外，在上述本發(fā)明申請(qǐng)的氣泡挖掘施工法的說(shuō)明中，為了用具體數(shù)值進(jìn)行驗(yàn)證， 在公式、表中包含了特定的數(shù)值。本發(fā)明申請(qǐng)的方法可以直接利用這些數(shù)值，當(dāng)然，本發(fā)明 申請(qǐng)的方法并不受這些數(shù)值限定。另外，本發(fā)明申請(qǐng)的氣泡挖掘施工法，是按照上述氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法來(lái)調(diào)節(jié) 氣泡穩(wěn)固液，進(jìn)行地基的挖掘。作為該氣泡挖掘施工法，代表性的有防止槽壁坍塌并容易排 泥的地下連續(xù)墻施工法、封閉施工法等，當(dāng)然并不限定于這些施工法。在上述的封閉施工法 中，把氣泡穩(wěn)固液充填到封閉推進(jìn)機(jī)的刀具面與開(kāi)挖面之間和腔室內(nèi)，一邊防止工作面坍 塌，一邊挖掘。另外，這些施工法中，在現(xiàn)場(chǎng)使氣泡穩(wěn)固液固化時(shí)，為了增加固化體的強(qiáng)度， 也可以考慮把消泡劑混合到固化材中進(jìn)行固化等。實(shí)施例實(shí)施例1 使用氣泡穩(wěn)固液進(jìn)行水泥穩(wěn)定土地下連續(xù)墻的施工。用TRD挖掘機(jī)并利用氣泡穩(wěn)固液，挖掘強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r和天滿砂礫(天滿砂礫)層，構(gòu)筑水泥穩(wěn)定土地下連續(xù)墻。在實(shí)際的施工中，驗(yàn)證前述氣泡穩(wěn)固液的現(xiàn)場(chǎng)管理方法的合 理性。(1)強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r的挖掘1)工程概況如下表11所示。[表11] 2)施工狀況為了施工管理，進(jìn)行了挖掘預(yù)定地點(diǎn)的采取土的物性試驗(yàn)、以及氣泡穩(wěn)固液的混 合試驗(yàn)?；旌显囼?yàn)中，為了減少排泥土量，氣泡添加率設(shè)定為1.0%，使加水量變化，制作了 氣泡穩(wěn)固液。結(jié)果，為了得到單位體積重量=10. 3kN/m3，TF值=180mm，采用的混合量是，每Im3 挖掘土的氣泡量為0. 305m3(相當(dāng)于氣泡添加率=1.0% )，加水量為0. 290m3 (第2工區(qū)中 是0. 350m3)。圖18中，示出了施工中使用的穩(wěn)固液管理圖、施工中的氣泡穩(wěn)固液的單位體 積重量和TF值的計(jì)測(cè)值范圍。施工中，不改變最初決定的氣泡量和加水量，可進(jìn)行穩(wěn)定的 挖掘，氣泡穩(wěn)固液的單位體積重量是11. 8 12. 8kN/m3, TF值是185 200mm，可穩(wěn)定地挖 掘。3)排泥土量挖掘時(shí)的挖掘土量、氣泡添加量、加水量以及挖掘時(shí)的排泥量，如表12所示。排泥 土量之所以比氣泡和水的添加量少，是由于水泥穩(wěn)定土壁的構(gòu)筑時(shí)使氣泡消泡以及氣泡穩(wěn) 固液從槽壁透水而造成的。用式(31)求出挖掘產(chǎn)生的排泥土量時(shí)，2個(gè)工區(qū)的排泥土量率 的平均值是28.6%，在同樣的土質(zhì)中，與使用膨潤(rùn)土系穩(wěn)固液時(shí)的上述值55 70%相比， 減少了 1/2以下。
[表 12]每Im3挖掘土的廢泥土量平衡 [式31]
廢泥土量率=(31)
挖掘土量實(shí)施例2 用于天滿砂礫層1)工程概況如下表13所示。[表13] 2)施工狀況和排泥土量預(yù)先進(jìn)行了挖掘土的物性試驗(yàn)和氣泡穩(wěn)固液的混合試驗(yàn)。為了得到氣泡穩(wěn)固液的 單位體積重量=10. 3kN/m3, TF值=180mm，采用的混合量是，氣泡添加量為0. 391m3 (相當(dāng) 于氣泡添加率=1. 25% )，加水量為0. 162m3。圖19表示現(xiàn)場(chǎng)使用的氣泡穩(wěn)固液的管理圖、 施工中的氣泡穩(wěn)固液的單位體積重量和TF值的計(jì)測(cè)值。在該現(xiàn)場(chǎng)的挖掘砂土中，被挖掘?qū)?的約1/2是天滿砂礫層，另外，與上述的青森縣現(xiàn)場(chǎng)相比，由于粒度粗，所以，含水比的容許 管理幅度小，但是，氣泡穩(wěn)固液的單位體積重量在11. 8 13. 7kN/m3, TF值在190 200mm 的范圍，可進(jìn)行穩(wěn)定的施工。另外，挖掘中的排泥土量約為170m3，是全部挖掘土量1140m3的14.7%。這一數(shù)值是利用膨潤(rùn)土穩(wěn)固液挖掘同樣地質(zhì)構(gòu)造的地基時(shí)的約1/3。如上所述，氣泡穩(wěn)固液的基本性能由與穩(wěn)固液的懸濁穩(wěn)定性有關(guān)的消泡含水比、 分離含水比、與槽壁穩(wěn)固及挖掘性能有關(guān)的單位體積重量、和TF值這樣4個(gè)因素決定。該 4個(gè)因素可分別由把挖掘砂土的物性值、氣泡添加率、含水比作為變量的函數(shù)表示。因此，氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)中，如本發(fā)明這樣，把Wmin:消泡含水比Ws印分離含水比Qmin 最小氣泡添加率Qmax 最大氣泡添加率作為指標(biāo)，只要控制氣泡量和水量即可。如圖17至圖19所例示，在氣泡穩(wěn)固液的密度和流動(dòng)性的正交的X-Y 二維相關(guān)圖 中，調(diào)節(jié)氣泡量和水量，使其在上述指標(biāo)Wmin、Ws印、Qmin和Qmax的曲線包圍的范圍內(nèi)，是 有效的。工業(yè)實(shí)用性在本發(fā)明中，對(duì)氣泡穩(wěn)固液，明確了挖掘施工上的管理指標(biāo)，提供了根據(jù)這些指標(biāo)的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法和地基挖掘的新方法。即，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于被定義為“挖掘砂土、氣泡和水或水泥漿的均質(zhì)懸濁液，槽壁 穩(wěn)固性、止水性、挖掘時(shí)的流動(dòng)性等優(yōu)良的穩(wěn)固液”的氣泡穩(wěn)固液，可切實(shí)簡(jiǎn)便地進(jìn)行適合 于實(shí)際施工的穩(wěn)定化調(diào)節(jié)。這樣，可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率、經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)良的氣泡挖掘施工。
權(quán)利要求
一種挖掘地基用的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法，該氣泡穩(wěn)固液是把氣泡和水或水泥漿加入到挖掘土中并混合而成的，其特征在于，根據(jù)以下指標(biāo)<A>消泡含水比(Wmin)、<B>分離含水比(Wsep)、<C>最小氣泡添加率(Qmin)、<D>最大氣泡添加率(Qmax)，穩(wěn)定化地調(diào)節(jié)氣泡量和水或水泥漿量；上述<A>消泡含水比(Wmin)，是把氣泡添加到挖掘土中時(shí)不產(chǎn)生消泡的最小的含水比；上述<B>分離含水比(Wsep)，是氣泡穩(wěn)固液不產(chǎn)生分離的最大的含水比；上述<C>最小氣泡添加率(Qmin)，表示基于挖掘所需流動(dòng)性的最小的氣泡添加量；上述<D>最大氣泡添加率(Qmax)，表示用于得到作為挖掘所需最小密度的氣泡穩(wěn)固液的必要密度的最大的氣泡添加量。
2.如權(quán)利要求1所述的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，在氣泡穩(wěn)固液的密度和 流動(dòng)性的正交的X-Y 二維相關(guān)圖中，調(diào)節(jié)氣泡量和水或水泥漿量，使其在上述指標(biāo)Wmin、 Wsep、Qmin和Qmax的曲線包圍的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，氣泡穩(wěn)固液的密度和流 動(dòng)性用氣泡穩(wěn)固液的單位體積重量Y。和TF值表示。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，消泡含水 比Wmin是以挖掘土中所含的粗顆粒成分的表面干燥含水比和細(xì)顆粒成分的收縮界限含水 比之和為基準(zhǔn)決定的。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，分離含水比Wsep是挖掘土中所含的粗顆粒成分的分離含水比與細(xì)顆粒成分的分離含 水比之和；粗顆粒成分的分離含水比是粗顆粒成分的比表面積和氣泡穩(wěn)固液的氣泡添加率的一 次函數(shù)；細(xì)顆粒成分的分離含水比作為液性界限表示。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，在挖掘土的 細(xì)顆粒成分含有率P為10%以上或不足10%、氣泡添加率為以上或不足的4個(gè)區(qū) 域的每一個(gè)中，TF值作為含水比W、氣泡添加率Q、挖掘土的粗顆粒成分的比表面積S、挖掘 土的細(xì)顆粒成分含有率P、挖掘土的細(xì)顆粒成分的液性界限\的函數(shù)進(jìn)行管理。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，含水比W為 消泡含水比(Wmin)時(shí)，最小氣泡添加率(Qmin)作為把TF值保持在管理值以上所必需的氣 泡量被決定。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的氣泡穩(wěn)固液的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，把穩(wěn)固液 的單位體積重量Y。作為氣泡添加率Q、細(xì)顆粒成分含有率P、穩(wěn)固液的含水比W、粗顆粒成 分土粒子的單位體積重量Yss、細(xì)顆粒成分土粒子的單位體積重量。、水的單位體積重量 Yw、氣泡的單位體積重量的函數(shù)進(jìn)行管理，最大氣泡添加率(Qmax)，作為把Y。保持在 管理值以上必需的氣泡量，與分離含水比Wsep —起被決定。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的氣泡挖掘施工法，其特征在于，水泥漿中的水與水 泥之比(W/C)是0. 6 4. 0。
10.一種氣泡挖掘施工法，其特征在于，用權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)記載的方法調(diào)節(jié)氣泡穩(wěn)固液，進(jìn)行地基的挖掘。
11.如權(quán)利要求10所述的氣泡挖掘施工法，其特征在于，該氣泡挖掘施工法是防止槽 壁坍塌、容易排泥的地下連續(xù)墻施工法。
12.如權(quán)利要求11所述的氣泡挖掘施工法，其特征在于，使氣泡穩(wěn)固液固化時(shí)，為了增 加固化體的強(qiáng)度，把消泡材混合入固化材中，進(jìn)行固化。
13.如權(quán)利要求10所述的氣泡挖掘施工法，其特征在于，該氣泡挖掘施工法是封閉施 工法，把氣泡穩(wěn)固液充填到封閉推進(jìn)機(jī)的刀具面與挖掘面之間以及腔室內(nèi)，一邊防止挖掘 面坍塌，一邊進(jìn)行挖掘。
全文摘要
本發(fā)明提供的氣泡穩(wěn)固液調(diào)節(jié)方法，根據(jù)以下指標(biāo)<A>消泡含水比(Wmin)、<B>分離含水比(Wsep)、<C>最小氣泡添加率(Qmin)、<D>最大氣泡添加率(Qmax)，穩(wěn)定化地調(diào)節(jié)氣泡量和水或水泥漿量，對(duì)氣泡穩(wěn)固液，明確挖掘施工上的管理指標(biāo)，據(jù)此，調(diào)節(jié)氣泡穩(wěn)固液。上述<A>消泡含水比(Wmin)是把氣泡添加到挖掘土中時(shí)不產(chǎn)生消泡的最小含水比。上述<B>分離含水比(Wsep)是氣泡穩(wěn)固液不產(chǎn)生分離的最大含水比。上述<C>最小氣泡添加率(Qmin)表示基于挖掘所需流動(dòng)性的最小氣泡添加量，上述<D>最大氣泡添加率(Qmax)表示用于得到作為挖掘所需最小密度的氣泡穩(wěn)固液的必要密度的最大氣泡添加量。
文檔編號(hào)E21D9/06GK101861435SQ200880114460
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者今井金次, 赤木寬一, 近藤義正 申請(qǐng)人:學(xué)校法人早稻田大學(xué);Maguma有限公司;太洋基礎(chǔ)工業(yè)株式會(huì)社